В Сколково продолжается разработка отечественного космического 3D-принтера. Проект осуществляется стартапом «Анизопринт» при поддержке компании «Спутникс».

Началось все с идеи «Спутникс» собирать космические аппараты прямо на орбите. Лучшим вариантом максимальной локализации производства представляется 3D-печать, благодаря которой можно изготавливать всевозможные элементы высокой геометрической сложности. Проблема печати электронной начинки пока стоит особняком, а несущие элементы должны соответствовать определенным требованиям прочности и стойкости к внешнему воздействию. Поиски подходящего решения привели «Спутникс» к «Анизопринт» – компании, разрабатывающей 3D-принтер для печати углеволоконными композитами.

«Мы видим за этими технологиями будущее. Многим известны идеи, связанные с производством на орбите новых материалов, конструкций, вплоть до изготовления космических аппаратов, причем в качестве источника материалов рассматриваются даже астероиды. Реализация этих планов связана со многими технологическими трудностями. Не дожидаясь, когда астероид доставят на околоземную орбиту, мы решили отработать элементы технологий изготовления и сборки спутников в космосе», – рассказывает генеральный директор «Спутникс» Андрей Потапов.

Первой идею трехмерной печати на орбите реализовала компания Made in Space, отправившая 3D-принтер на борт МКС в 2014 году. В настоящее время на станции проходит испытания вторая версия принтера, но, как и первая, она рассчитана на печать обычными термопластами. Российская же разработка должна использовать пластики, армированные углеволокном. По заверениям разработчиков, использование композитных материалов позволить повысить прочность примерно в пятнадцать раз в сравнении с изделиями, печатаемыми на американской опытной машине. Как и разработка Made in Space, отечественный космический 3D-принтер должен использовать технологию FDM-печати.

Зачем печатать спутники на орбите? Как поясняет генеральный директор «Анизопринт» Федор Антонов, это поможет облегчить конструкцию, понизить стоимость и повысить отказоустойчивость:

«Пока спутники проектируются с учетом пусковых нагрузок, которые они испытывают на этапе вывода на орбиту. Корпуса делают прочными, способными выдержать нагрузки при запуске».

Контролировать орбитальные производственные процессы скорее всего будут с Земли – так, как это делает Made in Space. Причина тому проста: рабочее время экипажа ограничено и слишком дорого.

«Сама идея печати спутников прямо на орбите, хоть и очень заманчива, вряд ли реализуема в ближайшее время. Установленные «Спутникс» и «Анизопринт» планки требуют решения множества очень сложных и интересных инженерных задач. В результате нас ждут абсолютно новые, до сих пор невиданные материалы и технологии печати», – считает Антон Александров, директор компании Cheap3D, участвующей в создании 3D-печатного спутника «Маяк». 

Главным препятствием для скорой реализации отечественного проекта космической 3D-печати может стать не столько техническая сторона вопроса, сколько бюрократическая. «Есть регламент и определенные правила того, как организовать эксперимент на МКС. Заказчиком может быть в том числе частная компания – ей необходимо отправить заявку в ЦНИИмаш. По словам разбирающихся в процедуре людей, этот путь может занять от трех до пяти лет», – поясняет Антонов.

«Анизопринт» надеется на административную помощь со стороны «Спутникс», а тем временем продолжает работы над проектом и параллельной разработкой коммерческой версии 3D-принтера, продажи которой должны обеспечить финансовое благополучие компании. В качестве заказчиков «Анизопринт» рассматривает производителей робототехники, беспилотников и медицинских изделий.

Как считают эксперты 3Dtoday, для 3D-печати в космосе необходимо в первую очередь учитывать поведение пластика, а конкретно – спекание слоев. Кроме того, имеет значение тип материала и методы адгезии. Для печати прочных деталей необходимы как минимум поликарбонаты или нейлон, а для работы с такими полимерами необходима закрытая камера и подогреваемый стол, что потребует дополнительных энергозатрат. В целом же, даже 3D-принтеры для печати полимерными композитами вряд ли смогут удовлетворить потребности орбитального производства. Для полноценной реализации идеи потребуются специализированные 3D-принтеры для печати металлами.