Un serbatoio in titanio stampato in 3D mantiene la pressione durante il test in orbita
Momentus verifica nello spazio un componente prodotto con la tecnologia di Velo3D
Un serbatoio pressurizzato in titanio progettato da Momentus e costruito mediante la tecnologia di stampa 3D metallica di Velo3D sta completando la sua prima campagna di sperimentazione nell’orbita terrestre bassa. Il componente è installato sul veicolo spaziale Vigoride 7, lanciato il 30 marzo 2026 a bordo di un razzo Falcon 9 nell’ambito della missione condivisa Transporter-16 di SpaceX.
Secondo i dati comunicati da Momentus, il serbatoio sta mantenendo la pressione prevista durante le operazioni in orbita. Il risultato non rappresenta ancora una qualificazione definitiva per la produzione in serie, ma costituisce un passaggio tecnico rilevante: un recipiente pressurizzato destinato ai sistemi di propulsione deve conservare la propria integrità in condizioni caratterizzate da vuoto, variazioni termiche, vibrazioni di lancio e permanenza prolungata nello spazio.
La sperimentazione serve a raccogliere dati utili per valutare l’impiego della manifattura additiva nella costruzione di serbatoi per piccoli satelliti, un settore nel quale costi, tempi di consegna e disponibilità dei fornitori possono condizionare l’intero programma di missione.
Il ruolo del serbatoio nella missione Vigoride 7
Il componente è descritto da Momentus come un serbatoio pressurizzato destinato a contenere propellente per sistemi di propulsione satellitare. L’azienda non ha però dichiarato che il serbatoio alimenti direttamente i propulsori utilizzati da Vigoride 7 per le proprie manovre orbitali.
La distinzione è importante. Il veicolo di Momentus impiega propulsori elettrotermici a microonde, indicati con la sigla MET, che utilizzano acqua come massa propulsiva. Il serbatoio stampato in 3D viene invece presentato come una dimostrazione tecnologica ospitata a bordo e sottoposta a una verifica della capacità di mantenere la pressione nelle condizioni operative dello spazio.
Momentus non ha divulgato il volume del recipiente, il livello di pressione applicato, la lega di titanio impiegata, il fluido contenuto durante la prova o la configurazione interna. Non sono stati indicati neppure i valori di pressione massima ammissibile, pressione di prova e pressione di scoppio.
Il dato disponibile riguarda quindi la stabilità della pressione durante la fase orbitale. Per trasformare questo risultato in una qualificazione commerciale completa saranno necessari ulteriori elementi, tra cui la durata della prova, il comportamento durante i cicli termici, la resistenza alla fatica, l’eventuale perdita di pressione e l’esito delle ispezioni eseguite prima del lancio.
Dalla progettazione di Momentus alla produzione con Velo3D
La geometria del serbatoio è stata sviluppata da Momentus, mentre la produzione è stata effettuata attraverso la piattaforma di manifattura additiva metallica di Velo3D.
Il sistema industriale di Velo3D comprende il software di preparazione della stampa Flow, le stampanti della famiglia Sapphire, il sistema di controllo e tracciabilità Assure e gli strumenti di gestione del processo raccolti nella soluzione Intelligent Fusion. Momentus e Velo3D non hanno specificato quale modello Sapphire sia stato impiegato per questo componente.
Le tecnologie di Velo3D si basano sulla fusione laser di polveri metalliche in un letto di materiale. Il pezzo viene costruito sovrapponendo strati successivi, mentre uno o più laser fondono selettivamente le aree definite dal modello digitale.
La collaborazione tra le due aziende non è limitata a questo singolo progetto. Nell’aprile 2025, Velo3D e Momentus hanno sottoscritto un accordo quadro quinquennale del valore dichiarato di 15 milioni di dollari. L’intesa comprende attività di consulenza, sviluppo applicativo e produzione di componenti attraverso il servizio Rapid Production Solutions di Velo3D.
Il serbatoio rappresenta quindi anche una verifica concreta della capacità delle due aziende di trasformare la collaborazione industriale in hardware destinato al volo.
Perché utilizzare il titanio per un serbatoio spaziale
Il titanio viene impiegato nel settore aerospaziale per il favorevole rapporto tra resistenza meccanica e massa, la compatibilità con numerosi ambienti operativi e la resistenza alla corrosione. Queste caratteristiche possono risultare utili nei sistemi satellitari, dove la riduzione del peso deve essere bilanciata con requisiti severi di affidabilità.
Nel caso di un recipiente pressurizzato, tuttavia, la scelta del materiale non può essere valutata separatamente dal processo produttivo. Un componente realizzato con stampa 3D metallica presenta una microstruttura influenzata dalla direzione di costruzione, dalla velocità di raffreddamento, dai parametri del laser, dalla qualità della polvere e dai trattamenti successivi.
La denominazione generica “titanio” non consente quindi di stabilire le effettive prestazioni del serbatoio. Sarebbe necessario conoscere la composizione della lega, il trattamento termico, l’eventuale pressatura isostatica a caldo, le modalità di rimozione delle tensioni residue e le lavorazioni meccaniche applicate alle superfici funzionali.
Momentus non ha reso pubbliche queste informazioni. L’assenza dei dati impedisce di confrontare il serbatoio con prodotti realizzati mediante forgiatura, lavorazione dal pieno, saldatura o costruzione ibrida con rivestimenti compositi.
I vantaggi progettuali della manifattura additiva
La produzione additiva permette di realizzare geometrie che richiederebbero più componenti, saldature o lavorazioni separate utilizzando processi convenzionali. In un serbatoio, questa libertà può essere impiegata per integrare attacchi, raccordi, supporti, condotti e variazioni locali dello spessore.
La riduzione del numero di parti può diminuire le operazioni di assemblaggio e limitare la presenza di giunzioni. Ogni saldatura eliminata riduce una possibile area da controllare, anche se il pezzo stampato deve comunque essere sottoposto a verifiche estese per identificare porosità, mancate fusioni, inclusioni o discontinuità interne.
La manifattura additiva consente inoltre di intervenire sulla distribuzione del materiale. Le pareti possono essere dimensionate in funzione dei carichi e le zone di collegamento possono essere integrate nel corpo principale. Non significa che il componente diventi automaticamente più leggero: il vantaggio dipende dalla capacità di ottimizzare la geometria senza compromettere la resistenza a pressione, fatica e vibrazioni.
Un ulteriore elemento riguarda i tempi di approvvigionamento. I serbatoi qualificati per lo spazio sono prodotti specialistici, spesso caratterizzati da forniture su commessa e cicli di consegna estesi. Momentus punta a utilizzare il progetto per entrare nel mercato dei serbatoi destinati ai piccoli satelliti, offrendo una produzione più flessibile rispetto alle catene di fornitura convenzionali.
La tenuta in pressione è il primo indicatore, non l’unico
Il mantenimento della pressione in orbita dimostra che il componente non presenta perdite incompatibili con gli obiettivi iniziali della missione. Per un serbatoio spaziale, però, la valutazione deve comprendere una sequenza più ampia di prove.
Prima del lancio devono essere considerate la risposta alle vibrazioni, agli urti e ai carichi trasmessi dal razzo. Durante la missione diventano rilevanti le variazioni di temperatura prodotte dall’alternanza tra esposizione solare e ombra, la stabilità delle guarnizioni e dei collegamenti, la resistenza ai cicli di pressurizzazione e la capacità di mantenere le prestazioni nel tempo.
La qualificazione dei componenti metallici stampati in 3D richiede inoltre un controllo rigoroso dell’intero processo. Non è sufficiente analizzare il pezzo finito: occorre documentare la macchina, i parametri di stampa, il lotto di polvere, l’orientamento di costruzione, i campioni di riferimento, i trattamenti termici e i risultati delle ispezioni non distruttive.
Gli standard sviluppati dalla NASA per l’hardware spaziale prodotto mediante manifattura additiva mostrano quanto la qualificazione dipenda dalla combinazione tra controllo del processo, caratterizzazione del materiale, tracciabilità della produzione e verifica del singolo componente.
Il test di Momentus deve quindi essere interpretato come una prova in ambiente operativo reale, utile per integrare i risultati ottenuti a terra e non per sostituire l’intera procedura di qualificazione.
Una missione con dieci dimostrazioni tecnologiche
Vigoride 7 ospita dieci carichi utili governativi e commerciali. Il numero non deve essere confuso con i 119 carichi complessivi trasportati dal Falcon 9 durante la missione Transporter-16 di SpaceX.
Tra le attività presenti a bordo figurano sistemi di comunicazione, elaborazione dei dati, assemblaggio di strutture nello spazio e tecnologie per operazioni di rendezvous e prossimità.
Momentus collabora con organizzazioni come NASA, DARPA, SpaceWERX e Air Force Research Laboratory, oltre che con imprese quali Portal Space Systems, Orbit Fab, CisLunar Industries, DPhi Space e Solstar Space. La missione comprende anche ASTRA, una piattaforma sviluppata dal California Institute of Technology, destinata alla sperimentazione dell’assemblaggio autonomo di una struttura reticolare in orbita.
Accanto al serbatoio, Momentus sta collaudando per la prima volta sul proprio veicolo una serie di ruote di reazione sviluppate internamente. Questi dispositivi permettono di controllare l’orientamento del veicolo senza ricorrere a continue accensioni dei propulsori.
Le manovre orbitali completate da Vigoride 7
Durante la missione, Vigoride 7 ha effettuato più di cinquanta operazioni controllate con i propri propulsori elettrotermici MET. Le manovre hanno ridotto l’altitudine del veicolo di quasi venti chilometri.
I propulsori di Momentus utilizzano energia elettrica per riscaldare l’acqua e generare la spinta necessaria alle correzioni orbitali. Dal 2023, le diverse unità Vigoride hanno accumulato più di quattrocento accensioni di questo sistema.
Queste attività forniscono il contesto operativo nel quale viene condotta la prova del serbatoio. Il componente non è stato semplicemente collocato in orbita, ma ha affrontato il lancio e sta operando su una piattaforma soggetta a manovre, variazioni di assetto e differenti condizioni termiche.
Dalla dimostrazione alla possibile produzione per i piccoli satelliti
Momentus considera i serbatoi pressurizzati un possibile ampliamento della propria offerta commerciale. L’obiettivo dichiarato è diventare un fornitore qualificato di componenti per sistemi satellitari, sfruttando la manifattura additiva per ridurre i tempi di sviluppo e rendere più flessibile la produzione.
Il mercato dei piccoli satelliti richiede componenti disponibili in configurazioni differenti e in quantità superiori rispetto ai programmi spaziali tradizionali. La produzione additiva può adattarsi a questa domanda perché permette di modificare il progetto digitale senza introdurre ogni volta nuove attrezzature dedicate.
Resta però da dimostrare che il processo possa garantire ripetibilità tra lotti, macchine e siti produttivi. Un serbatoio che mantiene la pressione durante una missione costituisce un risultato utile, ma la produzione seriale richiede che lo stesso livello di qualità possa essere ottenuto su ogni componente.
La collaborazione con Velo3D assume valore proprio in questo passaggio. I sistemi Flow, Sapphire e Assure sono progettati per collegare preparazione della stampa, produzione e raccolta dei dati di processo. La tracciabilità può facilitare la qualificazione, purché sia accompagnata da controlli sui materiali, prove meccaniche e verifiche non distruttive.
I dati ancora necessari
Le prossime comunicazioni di Momentus dovranno chiarire la durata prevista del test, il numero di cicli di pressione sostenuti e l’eventuale variazione della pressione nel tempo. Sarebbero inoltre utili informazioni sulla lega utilizzata, sul processo di stampa, sui trattamenti successivi e sulle prove eseguite prima dell’integrazione con Vigoride 7.
Anche il destino del componente al termine della missione avrà importanza. Poiché Vigoride 7 non è progettato per rientrare a Terra, non sarà possibile effettuare un’analisi distruttiva del serbatoio dopo l’esposizione orbitale. La valutazione dovrà basarsi sulla telemetria, sui sensori installati e sul confronto con campioni e componenti gemelli conservati a terra.
Il test conferma comunque che un serbatoio pressurizzato in titanio costruito mediante stampa 3D può superare il lancio e mantenere la pressione durante le prime fasi di una missione orbitale. Il passaggio successivo sarà trasformare questa dimostrazione in un processo produttivo qualificato, ripetibile e sostenibile per i programmi satellitari commerciali e istituzionali.
