Orbital Matter 3D imprimiu o primeiro feixe rígido no vácuo do espaço

Um satélite construído pela startup alemã Orbital Matter Satellite 3D imprimiu um feixe de meio metro de comprimento a partir de um material plástico personalizado, no que os executivos consideraram a primeira vez em uma espaçonave de vôo livre em órbita e um passo em direção à construção de grandes estruturas no espaço.

O pequeno satélite da empresa, Replicator-2, foi lançado em uma missão compartilhada da SpaceX neste verão, com quatro impressoras 3D da empresa a bordo. Cada impressora pode criar um feixe cilíndrico rígido extrusando bobinas de resina que são curadas por luz ultravioleta, que a empresa compara ao cimento e à água.

Esta tecnologia é importante porque as futuras naves espaciais precisarão gerar muito mais energia elétrica e irradiar muito mais calor para o vácuo do espaço, especialmente se servirem como centros de dados orbitais. Eles também precisarão caber nos limites apertados da carenagem no topo do foguete que os leva à órbita. Se as espaçonaves forem capazes de construir seus equipamentos em órbita, os desafios de energia e dissipação de calor poderão ser muito mais fáceis de resolver.

“O Replicator 2 é a primeira prova de que podemos simplesmente construir a matriz no espaço, em qualquer tamanho que a missão exija”, disse Jakub Stojek, CEO e cofundador da Orbital Matter. A empresa fez parceria com a Agência Espacial Europeia e com a Thales Alenia, um importante construtor de satélites europeu, com quem colaborou no Replicator 2.

As grandes estruturas de hoje no espaço são projetos de origami – grandes painéis solares ou espelhos de telescópios são dobrados e depois colocados em órbita. Esse é um projeto de engenharia complicado e, portanto, a ideia de fazer e montar essas estruturas no espaço é atraente. A NASA financiou alguns esforços para a ideia, nomeadamente uma missão com a empresa Redwire que imprimiu vigas estruturais em 3D numa câmara de vácuo em 2023, mas nunca saiu do papel.

Duas das impressoras da Orbital Matter foram projetadas para implantar um painel solar flexível, mas uma anomalia fez com que uma das impressoras falhasse. Ainda assim, o boom criado implantou com sucesso o painel solar e é uma importante prova de conceito. Os esforços anteriores de impressão 3D em microgravidade limitaram-se ao ambiente pressurizado a bordo da Estação Espacial Internacional.

“É por isso que colocamos tantas impressoras neste único satélite. Preferimos aprender em órbita e adaptar o software conforme necessário, em vez de perder anos testando todas as possibilidades no solo”, disse o CTO da Orbital Matters, Robert Ihnatisin, ao TechCrunch.

O comprimento da barreira é limitado pela quantidade de resina transportada a bordo do satélite, e os engenheiros da empresa acreditam que barreiras de 100 metros são viáveis. Para efeito de comparação, os satélites Starlink V2 da SpaceX – entre os mais poderosos satélites produzidos em massa em órbita – usam painéis solares com 20 metros de comprimento.

A Orbital Matter foi cofundada em 2022 por Ihnatsin, que anteriormente trabalhou na empresa de impressão 3D FormLabs, e Stojek, e levantou uma rodada inicial de US$ 3 milhões.

Agora, a Orbital Matter está trabalhando em outra missão de demonstração, com lançamento previsto para 2028, que testará uma versão maior de sua impressora em um satélite maior que a empresa espera que implante um painel solar capaz de gerar 5 kW de energia. Isso será um “trampolim” para implantações maiores de mais de 100 KW por asa até 2030.

A empresa também está colaborando com construtores de satélites que estão considerando incorporar seu PADS (sistema de implantação assistida por impressora) em suas espaçonaves para estender painéis solares, antenas ou outros componentes.