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紫外線で樹脂を固め、宇宙の真空で造形。Orbital Matterが3Dプリンター4台を積んだ8Uキューブサットで実証

ベルリンに本社、ワルシャワに開発拠点を置くOrbital Matterが、8Uキューブサット「Replicator 2」に積んだ4台の3Dプリンターのうち1台で、紫外線硬化樹脂を軌道上の真空中で押し出して固め、構造物を造形した。プリンター搭載カメラの映像も公開した。同社は同じモジュールで100m超のブームを造り、メガワット級の太陽電池アレイを軌道上で造る構想を掲げる。

HuRoC 編集部
編集部 · HuRoC
7分

ノズルの先から押し出された樹脂に紫外線が当たり、紫の光の中で固まっていく。撮ったのは、高度約600kmの軌道上を回る衛星のプリンター自身のカメラだ。

ベルリンに本社、ワルシャワに研究開発拠点を置くスタートアップ Orbital Matter は2026年8月12日、衛星「Replicator 2」に積んだ3Dプリンターが、低軌道の真空中で樹脂を押し出して硬化させ、構造物を造ったと発表した。同社はこれを「宇宙の開かれた真空で3Dプリントした最初の会社」と位置づける。11月3日には TechCrunch が、長さ約0.5mの硬い梁を造形し、印刷したブームで太陽電池アレイを広げたと報じた。

Orbital Matterが軌道上での初造形の発表に掲載した、プリンター搭載カメラの画像。紫外線の照射で周囲が紫色に光っている（Orbital Matter 公式発表より）

13kgのキューブサットに、1U大のプリンターを4台

打ち上げ時の発表によれば、Replicator 2 は約13kgの8Uキューブサットだ。2026年7月7日、SpaceX の Falcon 9 による相乗り打ち上げ「Transporter-17」で、高度約600kmの軌道（Gunter’s Space Page）に入った。

積んでいるのは、1U（10cm角）大のプリンターモジュール4台だ。各機が光硬化性樹脂（フォトポリマー）を押し出し、紫外線で固めて長さ1mの硬いブームを造る設計で、2本で畳んだ柔軟な太陽電池アレイ（縮尺版の実証機）を広げ、残る2本でアンテナとカメラを展開する。4台は独立して動き、1本でも成功すれば実証になる、と同社は説明していた。

アンテナは、欧州の衛星メーカー Thales Alenia Space との共同実証で、同社の展開式VHFアンテナのモックアップを、プリンター1台がブームで展開して支える。

8月12日の発表によれば、4台のうち1台が真空、激しい温度変化、微小重力の中で樹脂を押し出して固めた。プリンターごとに1台ある自社設計の検査カメラは4台とも正常に動いており、その映像を自社開発の画像認識にかけて、人を介さずに造形の状態を読み取る。

TechCrunch によれば、造形した梁は特注のプラスチック素材でできた長さ約0.5mの円柱状で、太陽電池アレイ用の2台のうち1台は不具合で止まったが、造形できたブームでアレイは展開できたという。梁の長さと展開の詳細は、11月3日時点で同社サイトには載っていない。

熱で溶かさず、光で固める

宇宙での3Dプリントには前例がある。ESAによれば、最初の試験は2014年に国際宇宙ステーション（ISS）の船内で行われた。船外の真空では対流で冷やせないため、熱で溶かした部品は放射だけで冷えるのに数カ月かかることもある、と ESA は書く。

ESA は、熱を使わない Orbital Matter の方式なら真空でもずっと速く造形できると説明する。技術ページは、液体で運んで現場で固めるコンクリートになぞらえ、セメントと水の代わりにフォトポリマーと紫外線を使うと説明する。紫外線硬化なら、熱で溶かす方式の熱の扱いの複雑さを避けられるという。印刷機構はモーター1つで動き、ピーク消費電力は20W。材料は真空での性能、低アウトガス、耐放射線性を調整したフォトポリマーだという。

液槽の樹脂を1層ずつ固める机上の光造形機とは違い、ノズルから押し出しながら光を当てる方式だ。それでも紫外線で樹脂を固める原理は同じで、3Dデータが光を受けて物になる工程を真空の中で動かしたことになる。

同社が製品化を狙うのは、衛星に組み込む展開モジュール「PADS（Printer Assisted Deployment System）」だ。仕様表では、ブームの長さは10〜100m、直径は38〜90mm、展開速度は毎時1m。長さを変えても、変わるのは積む材料の量だけだとしている。

Ariane 6初号機から2年、2機目のReplicator

最初の Replicator は、2024年7月9日の Ariane 6 初飛行に、ESA の打ち上げ機会「PUSH」を通じて載った。ESA の紹介では、3Uキューブサット（10×10×30cm）が高度580kmで長さ50cmの梁を造る計画だった。TechCrunch が報じた Replicator 2 の梁の長さ約0.5mは、この計画と同じ長さにあたる。

米国では NASA が2019年、Made In Space（現 Redwire）と、軌道上で梁を2本造形し、うち1本の造形中に代替の太陽電池アレイを広げる実証「OSAM-2（Archinaut One）」の契約を結んだ。このプロジェクトは打ち上げに至らず、2023年に終了している。

Orbital Matter は2022年の創業で、CEO の Jakub Stojek 氏と CTO の Robert Ihnatisin 氏は起業家育成プログラム Entrepreneur First のベルリン拠点で出会った（会社概要）。TechCrunch によれば Ihnatisin 氏はFormlabs出身。2026年7月には欧州イノベーション会議（EIC）の Pre-Accelerator から50万ユーロの助成を受けた。

打ち上げ時の発表で Stojek 氏は、「Replicator 2 is the first proof that we can simply build the array in space, at whatever size the mission demands」とコメントした。TechCrunch によれば、次は2028年打ち上げ予定の実証機で、より大きな衛星に大型のプリンターを積み、5kWのアレイを広げることを目指す。同社はこれを、2030年までに1翼100kW超を展開するための足がかりと位置づけているという。

2本の3Dプリント製ブームで地上展開した太陽電池アレイの縮尺デモ機。下に畳んだアレイのモジュールが付く（Orbital Matter 公式発表より）

HuRoC 視点

2000年ごろ、編集長の星野が「morph」をデザインしていた頃、光造形機は研究室の設備だった。いまその工程は家庭の机に699ドルで降りてくる一方、衛星にも入り、高度600kmの真空で3Dデータを物に引き出している。

日本では、JAXA が宇宙太陽光発電（SSPS）の研究で「km級の大きさの宇宙構造物の軌道上無人組立て技術」が必要とされるとし、「数十m～百m級」の無人組立てを当面の目標にしている。Orbital Matter が仕様に掲げる10〜100mは、その大きさと重なる。部品を運んで組むか、材料を運んで現場で造るかの選択肢が増えることになる。

積層の品質や硬化の条件は、軌道上でも地上と同じように問われる。違うのは、失敗した造形を人が取りに行けないことだ。カメラと画像認識で自分の造形を見張る設計は、無人の工場の試作としても読める。

出典