Orbital Matter lần đầu in 3D thành công cấu trúc cứng trong môi trường chân không ngoài không gian

Startup Orbital Matter (Đức) vừa đánh dấu một cột mốc quan trọng trong ngành công nghệ vũ trụ khi thực hiện thành công việc in 3D một thanh cứng dài 0,5 mét ngay trong môi trường chân không ngoài quỹ đạo. Đây được xem là bước đệm then chốt cho việc xây dựng các cấu trúc quy mô lớn trực tiếp trong không gian thay vì phải vận chuyển từ Trái Đất.

Thiết bị thực hiện thí nghiệm là vệ tinh nhỏ có tên Replicator 2, được phóng lên quỹ đạo thông qua một nhiệm vụ chia sẻ chuyến bay của SpaceX vào mùa hè vừa qua. Trên vệ tinh này được trang bị bốn máy in 3D chuyên dụng. Cơ chế hoạt động của các máy in này là đùn nhựa resin, sau đó làm cứng vật liệu bằng tia cực tím, tạo ra các thanh trụ cứng cáp.

Công nghệ này giải quyết bài toán nan giải về kích thước của các vệ tinh tương lai. Hiện nay, các cấu trúc lớn như tấm pin mặt trời hay gương kính thiên văn thường phải thiết kế theo dạng “origami” – gấp gọn để nhét vừa khoang chứa của tên lửa rồi mới bung ra khi lên đến quỹ đạo. Việc tự xây dựng cấu trúc ngay tại chỗ sẽ giúp các vệ tinh, đặc biệt là các trung tâm dữ liệu trên quỹ đạo, có thể mở rộng kích thước để tối ưu hóa khả năng cung cấp điện và tản nhiệt.

Jakub Stojek, CEO và nhà đồng sáng lập Orbital Matter, cho biết Replicator 2 là minh chứng cho khả năng xây dựng các mảng cấu trúc với kích thước tùy biến theo yêu cầu nhiệm vụ. Công ty hiện đang hợp tác chặt chẽ với Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) và Thales Alenia để hoàn thiện công nghệ này.

Dù gặp một số sự cố kỹ thuật nhỏ khiến một máy in bị lỗi, nhưng kết quả thu được vẫn là một thành công lớn. CTO Robert Ihnatisin chia sẻ rằng thay vì tốn nhiều năm thử nghiệm mọi khả năng trên mặt đất, họ chọn cách đưa thiết bị lên quỹ đạo để học hỏi và điều chỉnh phần mềm trực tiếp. Theo tính toán của các kỹ sư, với lượng nhựa resin dự trữ, hệ thống có thể tạo ra các thanh boom dài tới 100 mét, vượt xa kích thước của các tấm pin mặt trời trên vệ tinh Starlink V2 hiện nay.

Orbital Matter đang hướng tới nhiệm vụ tiếp theo vào năm 2028 với phiên bản máy in lớn hơn, mục tiêu là triển khai tấm pin mặt trời có công suất 5 kW, tiến tới cột mốc 100 kW vào năm 2030 thông qua hệ thống PADS (printer-assisted deployment system) mà công ty đang phát triển cho các đối tác xây dựng vệ tinh.

Nguồn tham khảo: TechCrunch