Interstellar Technologies utilizza la produzione additiva per accelerare la corsa spaziale del Giappone
SpaceX, la NASA, l’ESA, Relativity Space, Blue Origin… cosa hanno in comune? Tutti puntano sulla produzione additiva per spingere i confini dell’esplorazione spaziale. E se la maggior parte degli esempi noti proviene dall’Europa e dagli Stati Uniti, altri attori internazionali si stanno posizionando su questo mercato strategico della stampa 3D. È il caso di Interstellar Technologies. La startup giapponese ha recentemente fatto parlare di sé dopo aver ricevuto importanti finanziamenti dal governo giapponese e da Toyota, evidenziando l’ambizione crescente del Giappone nel settore spaziale. Per comprendere meglio i progetti dell’azienda e le sue prospettive, abbiamo parlato con Satoshi Nakayama.
3DN: Può presentarti e spiegare il tuo legame con la stampa 3D?
Satoshi Nakayama
Mi chiamo Satoshi Nakayama, sono direttore del consiglio di amministrazione e vicepresidente responsabile dei lanciatori presso Interstellar Technologies Inc. Prima di entrare in azienda, ho lavorato per dodici anni alla Mitsubishi Precision Company, dove ero project manager per lo sviluppo di sensori di navigazione destinati ai razzi del governo giapponese. Questa esperienza mi ha permesso di acquisire una solida competenza nel cuore dell’industria spaziale nazionale. Nel 2021 sono entrato in Interstellar, contribuendo allo sviluppo dei sistemi avionici, alla progettazione affidabile e al controllo qualità. Lo scorso maggio sono stato nominato vicepresidente del team responsabile dei lanciatori.
Lavorare in un ambiente più conservatore come quello dei programmi governativi mi ha fatto percepire i limiti di un settore poco propenso a correre rischi o ad adottare innovazioni. Al contrario, Interstellar offre un contesto in cui siamo incoraggiati a pensare fuori dagli schemi e ad affrontare sfide ambiziose. Ritengo che la nostra missione sia catalizzare una trasformazione profonda dell’industria spaziale giapponese.
Il nostro lanciatore orbitale ZERO incarna questa ambizione. Integra numerosi nuovi fornitori, componenti innovativi e tecnologie all’avanguardia. Riuscendo nel suo lancio, il nostro obiettivo è dimostrare la fattibilità di queste innovazioni, contribuendo così a stimolare non solo l’ecosistema spaziale giapponese, ma anche quello di tutta l’Asia, rafforzando al contempo la resilienza della sua catena di approvvigionamento.
3DN: Qual è la missione di Interstellar Technologies? Come è nata l’azienda?
Interstellar Technologies è una startup giapponese fondata nel 2013, con l’ambizione di rendere l’accesso allo spazio più conveniente e aperto a tutti. Ad oggi, abbiamo effettuato sette lanci, di cui tre suborbitali di successo, diventando la prima azienda privata giapponese a raggiungere lo spazio. Il team si è notevolmente ampliato, contando ora più di 200 collaboratori distribuiti su quattro sedi in Giappone. Attualmente lavoriamo allo sviluppo del nostro lanciatore orbitale ZERO, così come al nostro servizio satellitare Our Stars. Il nostro obiettivo: diventare la prima azienda giapponese nel campo dei razzi e dei satelliti per le comunicazioni.
3DN: Può spiegare come utilizzi la produzione additiva per costruire i razzi? Quali sono i vantaggi di questa tecnologia nelle applicazioni spaziali?
Nel campo dello sviluppo dei razzi, la produzione additiva permette di ottenere maggiore flessibilità progettuale migliorando l’efficienza dei processi produttivi. Uno dei suoi principali punti di forza risiede nella possibilità di fondere componenti complessi — come parti di motori o turbopompe — in un’unica struttura. Questa integrazione riduce il numero di elementi, diminuisce il peso, aumenta la resistenza e migliora l’affidabilità complessiva, contribuendo così all’ottimizzazione dell’intero lanciatore.
Ad esempio, il razzo ZERO è equipaggiato con una turbopompa che alimenta il motore facendo girare un rotore. Questo sistema funziona grazie a un generatore di gas, un motore-razzo in miniatura che brucia una miscela di metano liquido e ossigeno liquido. I gas di combustione prodotti vengono poi indirizzati alle pale della turbina, facendo così girare la turbopompa.
La turbopompa utilizzata in ZERO.
Il generatore di gas funziona a una temperatura relativamente moderata di circa 400 °C e utilizza una camera di combustione di forma sferica. Per ridurre i costi di fabbricazione, questa camera viene stampata da un modello 3D e poi colata in Inconel, una lega rinomata per la sua resistenza al calore. L’iniettore, incaricato di alimentare questa camera di combustione, è invece direttamente stampato in 3D in acciaio inossidabile. Poiché questo tipo di componente richiede canali interni complessi per produrre schemi di spruzzo precisi, la produzione additiva consente di creare geometrie sofisticate semplificando la costruzione e riducendo il numero di passaggi di lavorazione.
Inoltre, il collettore della turbina della turbopompa — che convoglia i gas provenienti dal generatore verso la turbina — è anch’esso realizzato tramite stampa 3D in Inconel. È integrato direttamente nella struttura della turbopompa, permettendo un design leggero, compatto e aerodinamicamente efficiente, con canali interni ottimizzati per una distribuzione efficace del flusso di gas. Grazie all’adozione della stampa 3D, componenti che in passato richiedevano mesi di produzione con processi tradizionali possono ora essere fabbricati molto più rapidamente. Questo accelera lo sviluppo tecnologico di Interstellar Technologies, favorendo un’innovazione continua nel settore spaziale.
3DN: Hanno ricevuto finanziamenti significativi da attori come Toyota e il governo giapponese. Come utilizzeranno questo programma per rafforzare la presenza del Giappone nello spazio? Quale ruolo giocherà la produzione additiva?
La domanda di lanci di piccoli satelliti è esplosa negli ultimi anni, ma non tutti i Paesi hanno progredito allo stesso ritmo. Nel 2024, gli Stati Uniti e la Cina hanno rispettivamente effettuato 158 e 68 lanci, mentre il Giappone ne ha realizzati solo 7. Per colmare questo ritardo, il governo giapponese si è posto l’obiettivo di raggiungere circa 30 lanci domestici all’anno entro l’inizio degli anni ’30, per soddisfare la domanda crescente sia a livello nazionale che internazionale.
In questo contesto, Interstellar è stata selezionata nel programma SBIR (Small Business Innovation Research), un’iniziativa governativa volta a stimolare lo sviluppo tecnologico nel settore spaziale. L’azienda potrebbe così beneficiare di finanziamenti fino a 8 miliardi di yen (circa 53,5 milioni di dollari).
Inoltre, è stata avviata una partnership strategica con Woven by Toyota, Inc., filiale del gruppo Toyota. L’obiettivo è sfruttare l’esperienza di Toyota in aree chiave come riduzione dei costi, ottimizzazione dei tempi di consegna e implementazione di una produzione in serie per i lanciatori spaziali. Insieme, le due aziende intendono rafforzare la catena di approvvigionamento e la governance aziendale, con l’ambizione di industrializzare la produzione di razzi e offrire servizi di lancio competitivi a livello internazionale, contribuendo così a rendere lo spazio più accessibile per l’Asia.
Siège d’Interstellar à Taiki
Nel settore spaziale, la produzione additiva viene sempre più utilizzata per realizzare componenti di grandi dimensioni, come serbatoi di propellente o camere di combustione, grazie alla stampa 3D. Questa tecnologia offre numerosi vantaggi: riduzione del numero di pezzi, alleggerimento delle strutture, aumento della resistenza e maggiore affidabilità. In Interstellar, ci impegniamo ad ampliare le applicazioni della stampa 3D sviluppando nuovi processi e materiali di fabbricazione.
Il nostro obiettivo è aumentare la competitività del nostro lanciatore ZERO, contribuendo allo sviluppo dell’industria spaziale giapponese e al rafforzamento della sua catena di approvvigionamento. Continueremo a esplorare nuove soluzioni in termini di progettazione e produzione per spingere oltre i confini dell’ingegneria spaziale. Per saperne di più su Interstellar, visita il nostro sito QUI.
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