【2026】3Dプリンターは宇宙でも使われている！活用事例を紹介

3DCADのデータをもとに、立体モデルを生成する3Dプリンター。建築業界や医療業界、教育業界などで活用されており、宇宙空間でも3Dプリンターを利用できるよう、開発や実験を進めている企業もあります。

本記事では、3Dプリンターが宇宙分野でも利用されている理由や、活用事例を紹介します。後半では宇宙分野の製造開発におすすめの3Dプリンターも紹介しているので、ぜひ最後までご覧ください。

3Dプリンターとは

3Dプリンターを聞いたことがある方でも、実際にどのようなことが可能なのか、特徴などが分からない方も多いのではないでしょうか。まずは、3Dプリンターの基本的な機能や、主に利用されている場面を解説します。

3Dプリンターの特徴

3Dプリンターとは、コンピュータで設計されたデータをもとに、実際の立体物を作り出す装置です。紙に印刷する従来のプリンターではなく、一層一層を積み重ねる方法で3Dモデルを形成していきます。

3Dプリンターで立体物を作り出すために使用される材料は、樹脂やナイロン、金属など多岐にわたります。そのため、生み出したいモノに応じて適した材料を選定でき、より品質の高い製品を開発できます。

また、3Dプリンターを使用すれば、比較的短時間で3Dモデルを製作することが可能です。複雑なデザインも製造しやすく、かつ過剰在庫を抱える必要もないため、注目が集まっている製造技術です。

3Dプリンターにはさまざまな種類があるため、用途や造形方式を踏まえて選ぶのがおすすめです。こちらの記事では、3Dプリンター選びで重視することを詳しく解説しています。

3Dプリンターの選び方 – 3Dプリンター選びで重視することは？

3Dプリンターの利用シーン

3Dプリンターは技術の進化とともに、幅広い業界で利用されるようになりました。例えば、医療業界や教育業界、そして本記事で取り上げている航空宇宙業界などです。

医療業界では、患者さん一人ひとりに合わせた、義肢や義歯などを作成する際に活用されています。教育業界では人の身体構造の理解を解説するための人体模型や、子供たちにものづくりの機会を提供するために、授業で利用されている例もあります。

そして、航空宇宙業界でも3Dプリンターは注目を集めており、主に部品を製造する際に活用されています。次からは、宇宙と3Dプリンターの関連性について、さらに解説していきます。

3Dプリンターが宇宙分野で使用される理由

3Dプリンターが宇宙分野で使用される理由は、主に次の2つです。

1. 複雑な部品を作りやすい
2. 宇宙空間でも製造できる

それぞれわかりやすく解説します。

理由①複雑な部品を作りやすいから

3Dプリンターが宇宙分野で使用される理由の1つ目は、複雑な部品を作りやすいからです。宇宙ロケットを製造するために必要な部品は多岐にわたりますが、一つひとつのパーツは大量に使用しません。

宇宙ロケット開発のためだけにオーダーメイドされる部品もあるため、大量に生産すると資源も費用も無駄になってしまいます。そこで、3Dプリンターを使えば、複雑な部品でも短期間で正確に作成できるため、宇宙分野と相性が良いといえます。

従来の方法では、特定の部品を作るために多くの時間と手間がかかっていましたが、3Dプリンターはデジタルデータをもとにスピーディーに製造できます。開発に必要な材料を抑えつつ部品を作成するため、コストを削減できるのもメリットです。

以前までは、3Dプリンターで製造された部品には、安全性や耐久性が不安視されていました。特に宇宙や航空業界は人を空へと運ぶため、失敗は許されません。

しかし、技術の進化とともに精度も向上したため、宇宙分野への利用がますます期待されています。なお、3Dプリンターで強度の高い作品を作る方法は、こちらの記事で詳しく解説しています。

3Dプリンターで強度の高い作品を作れる？強度が高い材料やおすすめ製品を紹介

理由②宇宙空間でも製造できるから

3Dプリンターが宇宙分野で使用される理由の2つ目は、3Dプリンターを使用すれば宇宙空間でも部品を製造できるからです。地球から宇宙ステーションに物資を運ぶには、多額の費用と時間がかかります。

もしも、部品や工具などが必要になったときでも、宇宙に届くまでラグが発生していました。しかし、3Ｄプリンターでデータを送信すれば、必要な物資を現地で調達できるため課題解決につながります。

宇宙空間での3Dプリンター活用事例

宇宙分野で使用される理由を解説しましたが、宇宙空間で3Dプリンターが活用された事例を3つ紹介します。

1. 工具を出力
2. 人工衛星アンテナの製造
3. 宇宙食の生産

実際に製造・開発された事例を見ることで、よりイメージが湧くでしょう。

活用事例①工具を出力

宇宙分野での3Dプリンターの活用事例の1つ目は、工具を出力したことです。2014年に、NASAは宇宙ステーションで艦長が、ソケットレンチを必要としていることを無線で知りました。

しかし、地上から工具を届けるためには時間と資金を要するため、CADのデータを送信して、現地でソケットレンチを出力する計画を立てました。

その後、デジタル設計データを受け取った宇宙飛行士は、現地で3Dプリンターを使用してソケットレンチの調達に成功しました。

地上からデータを送信して宇宙で出力をしたのは初めての事例で、必要な部品をスムーズに供給できることが証明されました。

活用事例②人工衛星アンテナの製造

宇宙分野での3Dプリンターの活用事例の2つ目は、人工衛星アンテナの製造です。宇宙ロケットの都合上、大きなサイズの人工衛星を搭載するにはあらかじめ小さく格納するか、折りたたむ必要がありました。

問題を解決するために、2023年に三菱電機が太陽光に含まれる紫外線で硬化する樹脂を開発しました。この樹脂と3Dプリンターの技術を活用することで、宇宙空間で直接アンテナの製造が可能になりました。

よって、アンテナのサイズや形状に関わらず宇宙ロケットに搭載でき、かつアンテナを展開するための部品も不要です。

活用事例③宇宙食の生産

宇宙分野での3Dプリンターの活用事例の3つ目は、宇宙食の生産です。宇宙空間で利用された実例はなく、本格的な実用にはまだ時間がかかるものの、開発に向けて取り組まれています。

なお、食べ物を生成できる3Dフードプリンターはすでに登場しており、食材をペースト状にして積層することで作成が可能です。実際に寿司やステーキ、フルーツなどを立体的に製造することに成功しています。

3Dフードプリンターの技術を宇宙にも応用できれば、宇宙空間でもさまざまな食事を摂取することが実現します。
宇宙空間に耐えられる食材は限られているほか、長期にわたって保存できる食料の制限など、さまざまな課題をクリアしなければいけませんが今後に期待できる技術です。

3Dプリンターで宇宙ロケットを開発した事例も

3Dプリンターで宇宙ロケットを開発した事例もあります。アメリカでは、ほとんどの部品を3Dプリンターで製造した宇宙ロケットが実際に打ち上げられました。ロケットの約80％を3Dプリンターで製造したと発表されており、業界初の試みです。

2段目エンジンに不具合が生じたため軌道到達は実現しませんでしたが、今後の打ち上げに向けて貴重なデータを収集できました。

3Dプリンターを使って宇宙ロケットを作成するメリットは、多くあります。例えば、宇宙ロケットを開発するために必要な各部品を短期間で製造できるため、完成までの期間が短縮されます。

また、従来の製造方法に比べて金型などの初期費用を抑えられるため、コストも削減できます。3Dプリンターを用いた宇宙ロケットの開発は、今後もさらに進化するでしょう。

宇宙分野の部品製造におすすめの3Dプリンター

続いては、宇宙分野の部品製造におすすめの3Dプリンター「Markforged（マークフォージド）シリーズ」を紹介します。Markforgedは連続繊維による強化が可能で、かつ精度や耐久性を備えた業務用の3Dプリンターです。

連続繊維技術とは、プリントする際に繊維を埋め込むことで強度を向上させる方法です。製造される部品は軽量でありながら金属に匹敵する強度のため、主に航空宇宙分野や自動車分野などの産業で活用されています。

ちなみに、当社で取り扱っているMarkforgedシリーズの人気ランキングは下記のとおりです。なお、掲載している価格は目安の料金です。

• Onyx Pro（オニキスプロ）：220万円前後
• Mark Two（マークツー）：400万円前後
• X7（エックスセブン）：1,000万円以上

Markforgedシリーズは、特設サイトでより詳しく紹介しています。製品のさらに詳しい魅力や対応材料を掲載していますので、ぜひ下記のボタンからご確認ください。

3Dプリンターと宇宙のまとめ

本記事では、3Dプリンターが宇宙分野で活用される理由や、事例などを紹介しました。宇宙ロケットに必要な部品は少量でよいものが多く、オーダーメイドの部品も多いです。

そのため、3Dプリンターを使えば複雑な部品も高精度で製造でき、少量生産でもコストを抑えられるため、多くの企業に利用されています。過去には、約80％の部品を3Dプリンターで製造した宇宙ロケットが打ち上げられました。

途中で不具合が生じたため成功には至らなかったものの、今後の開発に向けて大きく期待できます。これからも、宇宙分野と3Dプリンターの活用には、目が離せません。

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