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Satellit produziert mit 3D-Drucker starren Träger im Weltraum
Große Solarmodule und Antennen müssen für den Raketenstart bislang auf engem Raum verstaut werden. Ein Kleinsatellit hat nun nach Angaben der Entwickler einen rund 50 Zentimeter langen, starren Träger direkt im Vakuum des Weltraums gedruckt und damit ein Solarmodul entfaltet. Die Demonstration könnte neue Möglichkeiten für Konstruktionen im Orbit eröffnen, doch die Belastbarkeit größerer Bauteile ist noch ungeklärt.
Warschau (Polen). Große Solaranlagen, Antennen und andere ausladende Bauteile eines Satelliten lassen sich nur begrenzt in der Nutzlastverkleidung einer Rakete verstauen. Häufig werden sie deshalb auf der Erde in kompakter Form montiert und nach dem Start mithilfe von Gelenken, Motoren und weiteren Mechanismen im All entfaltet.
Je größer solche Konstruktionen werden, desto anspruchsvoller ist das Ausfahren der Strukturen im Orbit. Eine Alternative könnte darin bestehen, lediglich einen kompakten Drucker samt Ausgangsmaterial mitzunehmen und tragende Bauteile erst außerhalb der Rakete herzustellen. Dafür muss die Fertigung allerdings ohne Luftdruck und unter Mikrogravitation zuverlässig funktionieren.
Das deutsch-polnische Raumfahrtunternehmen Orbital Matter testet diesen Ansatz mit seinem rund 13 Kilogramm schweren Kleinsatelliten Replicator 2, der am 7. Juli 2026 gestartet ist. An Bord befinden sich vier unabhängig arbeitende Druckmodule, die ursprünglich jeweils starre Träger mit einer Länge von bis zu einem Meter erzeugen sollten.
Bei dem Verfahren presst eine Düse flüssiges Kunstharz aus und legt es schrittweise zu einer hohlen, zylindrischen Struktur ab. Ultraviolettes Licht härtet das Material während des Druckens aus, sodass der Träger ohne nachträgliches Entfalten von Gelenksegmenten entsteht. Das Verfahren ist auf den offenen Weltraum ausgelegt und benötigt keine druckbeaufschlagte Fertigungskammer.
Schon im August 2026 dokumentierten die Bordkameras, dass eines der Module im Erdorbit Material ausstoßen und zu einer festen Struktur aushärten konnte. Anders als frühere 3D-Druckversuche innerhalb der Internationalen Raumstation (ISS) erfolgte der Druck nicht in einer geschützten Kabine, sondern direkt im Weltraumvakuum.
Bei einem späteren Flugversuch entstand dem aktuellen Projektstand zufolge ein rund 50 Zentimeter langer, starrer Rundträger. Der Träger soll auch die Entfaltung eines mitgeführten flexiblen Solarmoduls ermöglicht haben, obwohl eines der dafür vorgesehenen Druckmodule wegen einer Fehlfunktion ausfiel.
Der Satellit verfügt über vier Drucker, die unterschiedliche Ausleger herstellen sollen. Zwei davon sind für das Solarmodul vorgesehen, während die beiden anderen eine Antenne und eine Kamera ausfahren sollen. Der berichtete Versuch mit einem funktionierenden Träger deutet darauf hin, dass sich Druckprozess und mechanische Entfaltung verbinden lassen.
Allerdings sind bislang keine unabhängig veröffentlichten Messreihen zu Traglast, Biegesteifigkeit oder Langzeitbeständigkeit des gedruckten Bauteils verfügbar. Auch wie zuverlässig sich das Verfahren unter wechselnden Temperaturbedingungen wiederholen lässt, ist anhand der bisher zugänglichen Daten nicht belegt.
Die entwickelten Druckmodule sollen künftig längere Stützen für große Solarmodule, Antennen oder Wärmestrahler herstellen. Nach Angaben des Unternehmens könnten bei entsprechendem Materialvorrat Träger von rund 100 Metern oder mehr entstehen, während der nun bekannt gewordene Test auf einen halben Meter begrenzt blieb.