Dcubed的軌道3D打印太陽能陣列有望2027年前后投入商業應用

隨著商業航天快速升溫，對軌道太陽能電力的需求正呈爆發式增長，德國空間技術公司 Dcubed 宣布正推進一套名為 ARAQYS 的在軌制造系統，計劃直接在太空中“現打現用”生產大型太陽能陣列，目標是在 2027 年前后完成 2 千瓦級在軌驗證并推向市場。

目前除少量軍用和科研衛星采用核電源外，絕大多數地球軌道航天器都依賴太陽能電池板供電，原因在于軌道環境沒有大氣和天氣干擾，也不存在地面意義上的晝夜交替，持續而穩定的太陽輻射使太陽能成為最現實的電力來源。 但傳統太陽能板連同支撐結構重量較大，發射時必須折疊收攏，既占用寶貴的有效載荷體積，又需要復雜可靠的展開機構來承受火箭發射過程中的加速度、振動和強噪聲，這些因素都會推高成本并擠占可用載荷空間和質量裕度。

Dcubed 希望通過 ARAQYS 繞開“折疊—展開”這套傳統方案，不再把整套太陽能陣列從地面打上去，而是把陣列直接“造”在軌道上，從而顯著降低單位千瓦成本。 該系統的設計思路，是先將一種高度緊湊、柔性的超薄“軟太陽能毯”隨衛星一起送入軌道，毯面本身承擔光伏采集功能，到軌道后再展開。

在太陽能毯緩慢展開的過程中，ARAQYS 的 3D 打印系統會沿著薄膜陣列同步打印出剛性背部支撐結構，逐步把柔性的薄膜“定型”為具有足夠剛度的大型陣列。 打印使用的樹脂依靠太空環境中強烈的紫外線快速固化，無需額外的大型固化設備，從而進一步壓縮發射質量與系統復雜度；Dcubed 發言人據此宣稱，整體成本有望實現數量級上的下降。

按照當前規劃，Dcubed 將分階段推進在軌演示任務：今年稍晚將首先發射一項用于構建 60 厘米長臂段的試驗任務，隨后是 1 米級版本，最終目標是在 2027 年完成一套 2 千瓦級在軌運行的完整驗證系統，并在此基礎上推出可供商業采購的產品線。 一旦技術成熟，Dcubed 預計這類在軌制造的太陽能陣列可廣泛用于多種空間平臺，包括空間輸電與能量束傳輸陣列、軌道拖船，以及大規模數據處理星座等應用場景。

Dcubed 首席執行官 Thomas Sinn 表示，公司致力于引領“軌道發電”這一新前沿，他本人早在 15 年前參與 NASA 的太空太陽能電站前瞻研究，即已開始布局相關技術路線。 他稱，ARAQYS 是公司多年來在空間能源領域技術積累的集大成者，目標是在快速擴張的太空經濟中，以可負擔的大規模在軌供電方案滿足未來對高功率電力的不斷增長需求。