Fabriquer des objets depuis l'espace n'appartient plus à la science-fiction. Dès 2014, l'astronaute américain Barry Wilmore avait réalisé la première impression 3D en apesanteur. Il avait produit un outil nécessaire à sa mission dans la station spatiale internationale grâce à une machine développée par la startup Made in Space.
L'un des premières sociétés du Made in Space
« L'impression 3D dans l'espace, cela fonctionne », assène aussi Jakub Stojek. Ce jeune Polonais, déjà repéré dans le prestigieux classement Forbes 30 Under 30 après le succès d'une société créée dans le textile, s'est allié avec Robert Ihnatisin, un ingénieur ayant inventé l'une des premières imprimantes 3D à résine laser open source pour moins de 250 dollars. Depuis Berlin, ils ont fondé au printemps 2022 la startup Orbital Matter avec l'ambition de devenir l'une des premières sociétés de construction dans l'espace.
À la différence de la startup luxembourgeoise Space Cargo Unlimited qui mise sur une usine spatial pour créer des produits agricoles plus résistants et de nouveaux médicaments plus performants ou de la société bordelaise Astrolab SAS qui développe une mini-station robotisée pour des produits pharmaceutiques, Orbital Matter veut fabriquer pour l'espace.
« Nous voulons développer notre propre vaisseau spatial avec une grande imprimante 3D à bord, qui se déplacera d'un satellite à l'autre pour fabriquer de grands équipements à remplacer sur ces satellites, tels que des antennes. Nous pourrions également produire des éléments structurels ou des modules non-pressurisés pour une station spatiale", explique le jeune entrepreneur », explique le jeune entrepreneur.
Imprimer en 3D des structures très larges
Imprimer en 3D depuis l'espace comporte de nombreux avantages.
« Comme les équipements n'ont pas besoin de supporter les vibrations du lancement, nous pouvons nous tourner vers des matériaux qui rendront la charge utile vingt fois plus petite. Notre vaisseau sera également capable de fabriquer en une seule pièce de très grandes structures, jusqu'à un kilomètre de large. Lorsqu'elles seront fabriquées sur Terre, leur taille ne devra pas dépasser celle de la fusée. Il est préférable d'utiliser des mécanismes qui se déploient une fois en orbite, mais ce procédé complexifie les opérations de la mission à un coût beaucoup plus élevé », argue Jakub Stojek.
On se souvient notamment du James Webb Space Telescope, le plus grand télescope jamais envoyé dans l'espace par la Nasa dont le miroir principal était composé de 18 structures hexagonales se déployant une à une. L'opération, très risquée, avait donné des sueurs froides aux scientifiques de la mission.
Le miroir principal du James Webb Space Telescope est composé de 18 structures hexagonales. (Crédits : Nasa)
Moins de lancements et de débris spatiaux
Fabriquer depuis l'espace pourrait aussi être bon pour la planète. « Au lieu d'envoyer juste un satellite par lancement comme c'est le cas aujourd'hui, nous enverrons notre imprimante 3D avec de la matière première en orbite pour fabriquer des modules pour cinq satellites. Cela veut dire qu'on économise quatre fusées. Qui dit moins de fusées, dit moins d'émissions de CO2 et moins de débris spatiaux », plaide le dirigeant d'Orbital Matter. D'autant que la résine, la matière première utilisée pour l'imprimante 3D, sera embarquée sous forme liquide, occupant le maximum de place dans le vaisseau spatial. Au lieu de pomper le liquide, la startup prévoit d'utiliser le vide spatial pour extruder la matière première du réservoir, cette résine liquide durcira ensuite au contact des rayons UV.
Le satellite utilisera des bras robotiques pour s'attacher au satellite pendant l'impression 3D ou pour manœuvrer autour de lui. Une structure imprimée en 3D, par exemple une antenne, sera fabriquée à partir du port déjà préparé sur le satellite, de sorte qu'il ne sera pas nécessaire de l'assembler.
Une coopération avec Thales Alenia Space
La startup allemande vient de poser cet été ses valises à Toulouse au sein du nouvel accélérateur de Thales Alenia Space. La collaboration entre le géant du spatial et Orbital Matter portera notamment sur l'émergence d'antennes d'un nouveau genre. La jeune pousse pourra aussi bénéficier de l'expertise de Thales Alenia Space pour fabriquer un prototype de sa technologie d'impression 3D à destination des satellites. « Nous voulons démontrer notre premier produit commercial en orbite fin d'ici 2025 et commencer à le commercialiser à partir de 2026 », annonce Jakub Stojek.
Et dans un second temps, à partir de 2030, la startup compte fabriquer de grands éléments d'infrastructure spatiale, par exemple des murs pour les stations spatiales, des habitats lunaires et même des réflecteurs pour de futures centrales solaires dans l'espace. L'Agence spatiale européenne (ESA) a ainsi confié il y a quelques mois à Thales Alenia Space la réalisation d'une étude de faisabilité d'une centrale solaire dans l'espace qui pourrait alimenter la Terre en énergie.
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