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在太空中3D打印10米华人策略可靠吗长的梁,美国
浏览: 发布日期:2019-07-19


△太空3D打印工艺流程:在地球上设计好3D打印模型文件→空间站中的3D打印机根据文件进行打印华人策略可靠吗→打印完成后即可取出来使用。

南极熊和熊友们一起开个脑洞:
在太空中使用3D打印技术来制造零件物体,将可能是一个非常具有前瞻性但又实用的想法。只需要把3D打印机送上太空,即可根据图纸数据,在太空中生产出各种各样的零件,即时可得;不需要先在地球上生产出来之后,再运送到太空中,大大降低成本,减少等待时间;而且,在太空中进行3D打印,没有空气或尘埃污染了材料,没有重力影响打印的自由度,可能会让零件质量更好;甚至以后某些高端的零件,可以在太空中3D打印制造完成,再运回到地球上使用。
△3D打印长梁

南极熊3D打印网获悉,2019年7月12日NASA宣布向太空制造公司(Made In Space)签发7370万美元(约合5亿人民币)的合同,用于2022年发射的“太空建筑师一号”小卫星上,使得它可以让在太空中3D打印10米长的梁。NASA说:“随着制造进程的发展,每根梁上将铺上两个太阳能电池阵,发电能力将是同样大小卫星上传统太阳能板的5倍。”“太空建筑师一号”最早拟于2022年由火箭实验室公司的Rocket Lab Electron火箭 从新西兰发射。

NASA主管航天技术任务署的副局长Jim Reuter说,太空机器人制造与组装无疑将改变未来空间探测格局,属于基础性能力。他说:“随着我们推动开展送人去月球、随后再前往火星的工作,通过率先发展这项具有变革性的技术,美国将继续保持其在空间探测领域的领先地位。”

新签的这项合同拓展了太空制造公司2016年启动的“太空建筑师”技术工作。它一直在持续加强这项技术,并证明所造3D打印设备在太空中使用时有足够的耐久性。太空制造公司在“太空建筑师”技术上的合作伙伴包括Northrop Grumman, 、NASA艾姆斯研究中心和NASA喷气推进实验室。NASA称,诸如“太空建筑师”一类的技术对于未来空间任务有重要应用,因为其能带来大型通信天线、太空望远镜、电力系统和反射面的在轨建造。
△空间站中,没有重力的环境下,宇航员和3D打印机都漂浮在空中

NASA称,新签合同是双方合作的第二个转折点。通过“转折点”计划,NASA向正在研发可供自己和商业航天项目使用技术的厂家提供经费支持。各厂家至少要自己承担这些公私合作项目费用的25%。

一般来说,当国际空间站内缺少某种工具或部件时,宇航员们就得花上数周甚至数月等待地面送来物资补给。有了太空3D打印机,技术人员在地球上设定出物品的制造程序,然后用电子邮件发送至国际空间站,整个过程耗时不到一周,而实际打印时间只有约4小时。

除了时间成本,太空3D打印所节约的运输成本同样可观。空间站、基地或复杂航天器的系统由许多部分组成。尽管在建造时就力求可靠,但仍然面临着零件损坏、系统升级等问题。如果携带大量预制零件进入太空,就会大大增加高昂的发射费用。如采用太空3D打印技术,只需将原材料和轻型打印机带入太空,从而就地制造所需零部件,最大限度减少发射重量并提高工作效率。未来,当人类能够从其他星球表面开采原材料时,还能在太空建立“零件工厂”,进一步减轻航天器的发射重量,节约空间。

虽然在太空中使用3D打印技术来制造零件有种种好处,但中国的相关航空航天单位,对这方面的关注还很少。中国的月球科研基地计划,华人策略bbs未来应该会有需要,南极熊希望有关部分可以对这个太空制造工艺重视起来。