不再把大结构折起来塞火箭：这家初创在太空打出了第一根梁

作者：陈一帆

总部在柏林、研发主力在华沙的 Orbital Matter 于 11 月 3 日公布：7 月发射的 Replicator 2 卫星已在开放真空中 3D 打印出约 0.5 米长的刚性梁，并撑开一面柔性太阳翼。这条路线想用"现场搭建"替代"折纸式展开"，做出不受整流罩尺寸限制的大型太空结构。

11 月 3 日，总部在柏林、研发主力设在华沙的初创公司 Orbital Matter 宣布，7 月发射的 Replicator 2 卫星已在开放真空中 3D 打印出一根约 0.5 米长的刚性圆柱梁，并用它撑开了一面柔性太阳能翼 。这颗约 13 公斤的 8U 小卫星，是 7 月 7 日随 SpaceX Transporter-17 任务入轨的 。一句话概括它的思路：不把大型结构在地面折好塞进火箭，而是上天之后"现场搭"出来 。

为什么要这么折腾？过去的卫星太阳翼、天线像一把折叠伞——发射前折进火箭整流罩，入轨后靠铰链、电机、锁扣一步步展开。结构越大，机构越多，容易卡死的节点也越多，成本和复杂度涨得比尺寸还快 。欧航局先进制造工程师 Advenit Makaya 把这层限制说得很直白："可展开结构会撞到一个上限，这个上限就是火箭整流罩的尺寸" 。

Orbital Matter 换的是另一条路，更像"现场搭建"：每台 1U 大小的打印机挤出光敏树脂，用紫外光固化，公司把它比作水泥加水，一层层堆出没有铰链、没有活动件的刚性梁 。撑太阳翼的骨架，就这么"长"出来了。

过程并不顺利。8 月初团队发现打印头"过量挤出"，只挤出一小段绳状材料，于是回地面台架重新调参，9 月中旬才恢复在轨打印 。到 11 月公布结果时，两台负责撑开太阳翼的打印机里有一台出现异常失效，但另一台打出的梁仍成功展开了太阳翼，实测长度约 0.5 米，受星上树脂携载量限制 。

边界也得讲清楚：此前微重力的 3D 打印都发生在国际空间站舱内的加压环境里；NASA 资助的 Redwire 2023 年只在地面真空舱打印过结构梁，任务最终没能上天 。所以"自由飞行航天器在舱外真空里打出刚性结构"这个说法，目前主要是公司自己的表述 。欧航局和泰雷兹阿莱尼亚参与了这颗星的研制 。

离实用还有不短的距离。公司的终局目标是打印能支撑 100 米长、100 千瓦级太阳翼的梁，潜在客户瞄准的是轨道数据中心这类大户——对比一下，Starlink V2 卫星的太阳翼大约 20 米 。下一颗演示星计划 2028 年发射，目标是一面 5 千瓦的阵列；而 9 月报道的口径还是"2027 年底前打印 3 米梁、配 1 千瓦阵列"，计划看起来有过调整 。热胀冷缩、三年在轨寿命里的辐射老化等耐久数据，仍在观察中 。公司公开披露的融资是 300 万美元种子轮 。

折叠伞不会马上退场，但"现场搭建"这条路线，第一次有了在轨的实物证据。对我这种爱看新东西的人来说值得记一笔——同时也要盯着后面几年的数据，别把"能打出一米"直接读成"马上能造一百米"。

转载说明

本文根据以下公开资料整理，原文及配图出处见下方。

• [S1] Startup tests 3D-printing concept for building large-scale space structures
• [S2] Orbital Matter 3D-printed the first rigid beam in the vacuum of space
• [S3] Orbital Matter launches Replicator 2 to build megawatt-class solar arrays for orbital data centers
• [S4] Orbital Matter says it 3D-printed the first rigid beam in space
• 配图 1：来源：Aerospace America（图片署名见原文） · 图片出处
• 配图 2：来源：Aerospace America（图片署名见原文） · 图片出处
• 配图 3：来源：TechCrunch（图片署名见原文） · 图片出处
• 配图 4：来源：www.orbitalmatter.com（图片署名见原文） · 图片出处