【23 Daily 綜合報導】德國新創公司 Orbital Matter 成功在軌道上自由飛行衛星中,利用四台內建 3D 列印機,首次於太空真空環境下列印出半米長的剛性塑膠梁。這項突破性技術有助於未來太空大型結構的建造,尤其是可用於建設軌道資料中心。據 techcrunch.com 報導。
3D 列印技術細節與運作原理
Orbital Matter 的衛星 Replicator-2 裝備了四台 3D 列印機,透過熱塑樹脂擠出並以紫外線光固化成型,形成剛性圓柱形梁。該樹脂類似水泥與水的關係,可即時硬化固定。每台列印機可列印長度受限於衛星攜帶的樹脂量,最高可望達 100 米長。
太空建造大型結構的需求與意義
隨著太空資料中心等需求增加,未來航天器必須提供更多電力並加強熱能散逸,然而火箭運載時空間有限,現有大型太空結構仍仰賴如摺疊式太陽能板等設計。若能在軌道直接建造設備,將大幅解決功率和散熱問題,提升任務彈性。Orbital Matter 與歐洲太空總署及衛星製造巨頭 Thales Alenia 合作,共同推動技術成熟。
實際任務挑戰與成果驗證
Replicator-2 今年夏季搭乘 SpaceX 共乘火箭升空後,兩台列印機設計用於部署柔性太陽能陣列,雖有一台列印機因異常失效,但完成的剛性梁成功伸展並展開太陽能板,成為首個在軌列印剛性結構並有效運作的案例。Orbital Matter CTO Robert Ihnatisin 表示,比起長時間地面測試,他們選擇直接在軌道試驗並即時調整軟體,快速累積經驗。
編輯觀點:太空結構即時製造為創業者帶來的商機與檢驗方式
此項技術代表太空任務設計的一大突破,打破了傳統必須預先製作和發射複雜結構的限制。對創業者而言,隨著太空商業活動擴大,3D 列印軌道裝配能提供節省成本與提升任務彈性的關鍵利基。驗證此技術可從觀察未來數年內 Orbital Matter 及其合作夥伴在更大型任務應用,包括 2028 年預計搭載更大列印機、發電達 5 千瓦的衛星。潛在用戶可評估 PADS 系統佈署於其衛星,考察其在不同任務環境中維持結構強度和長時間運作的表現。