德国初创公司Orbital Matter在太空真空中首次3D打印刚性梁
Orbital Matter卫星成功在轨3D打印半米长塑料梁,为太空数据中心建设大型结构提供新证据。
德国初创公司Orbital Matter宣布,其Replicator-2卫星在轨道上成功使用定制塑料材料3D打印出一根半米长的刚性圆柱形梁。该公司高管称这是自由飞行航天器在轨制造的首次尝试,也是向太空建造大型结构迈出的重要一步。
该卫星于今夏通过SpaceX拼车任务发射,携带四台3D打印机。每台打印机通过挤出树脂线圈并用紫外线固化来创建刚性梁。Orbital Matter首席执行官Jakub Stojek表示:“Replicator 2证明了我们可以直接在太空中构建阵列,无论任务需要多大尺寸。”
这项技术对未来的航天器至关重要,特别是如果它们要作为轨道数据中心运行。这些设施需要产生更多电力并向真空辐射更多热量,同时必须适应火箭整流罩的狭窄空间。如果在轨制造设备成为可能,电力和散热挑战将更容易解决。
目前太空中的大型结构通常采用折叠部署方式(如太阳能板或望远镜镜面),工程复杂度高。NASA曾资助Redwire公司在2023年于真空室中3D打印结构梁,但未实际入轨。Orbital Matter的测试是在真实太空环境中进行的。
尽管两台设计用于部署柔性太阳能板的打印机之一出现故障,但成功打印的梁仍完成了太阳能板部署任务,被视为重要的概念验证。此前微重力下的3D打印仅限于国际空间站加压环境内。
梁的长度受限于卫星携带的树脂量,工程师认为100米长的梁是可行的。相比之下,SpaceX Starlink V2卫星使用的太阳能板长度为20米。Orbital Matter正与欧洲航天局(ESA)和Thales Alenia Space合作,计划于2028年进行更大规模的演示,目标是在2030年前实现每翼100千瓦以上的发电能力。