3D打印技術(shù)參考注意到，人類首次太空艙外3D打印實(shí)驗(yàn)即將由歐空局開(kāi)展打印。5月1*日，歐空局發(fā)布消息，歐洲最新的火箭——阿麗亞娜*號(hào)將于2024年7月迎來(lái)首次太空發(fā)射，它將執(zhí)行多項(xiàng)太空任務(wù)，其中包括執(zhí)行Orbital Matter公司的Replicator任務(wù)。

任務(wù)概況

該任務(wù)旨在展示新的3D打印技術(shù)在國(guó)際空間站“保護(hù)環(huán)境”之外的惡劣太空條件下的表現(xiàn)打印。在此前，Orbital Matter已經(jīng)在歐空局增強(qiáng)計(jì)劃（ESA PUSH計(jì)劃）的幫助下進(jìn)行了軌道實(shí)驗(yàn)。

到目前為止，多種類型的聚合物3D打印工藝通常需要預(yù)熱，這在地球環(huán)境并不存在問(wèn)題打印。空氣熱對(duì)流可以快速帶走零件的熱量從而使其冷卻，而在太空真空環(huán)境下，熱量的消散依賴于輻射，通過(guò)以紅外能量的形式輻射出去，過(guò)程很慢，可能需要數(shù)月時(shí)間。

Orbital Matter Replicator真空打印機(jī)原型

Orbital Matter 的衛(wèi)星進(jìn)行測(cè)試活動(dòng)

而報(bào)道指出，新的3D打印工藝可以直接在真空和微重力下工作，且不需要熱量，因此建造結(jié)構(gòu)的速度要快得多打印。該任務(wù)將在5*0公里高度的太空艙外開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，使用聚合物材料3D打印出一條長(zhǎng)度50cm的光束，這將是3D打印首次在國(guó)際空間站以外的開(kāi)放空間進(jìn)行演示。如果成功，Replicator將證明復(fù)雜的結(jié)構(gòu)可以直接在太空中建造，這將為太空探索開(kāi)辟新的可能性，并有可能徹底改變太空制造的方式。

艙外3D打印具有重要意義

直接在太空中制造有幾個(gè)潛在的優(yōu)勢(shì)打印。

首先，直接在太空中建造大型結(jié)構(gòu)比從地球發(fā)射更高效、更劃算打印。從地球發(fā)射大型結(jié)構(gòu)需要將載荷的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)和制造的非常強(qiáng)才能抵抗發(fā)射時(shí)的強(qiáng)大沖擊，而這勢(shì)必增加航天器的重量，導(dǎo)致發(fā)射成本高昂。而通過(guò)在太空中建造這些結(jié)構(gòu)，可以用更少的材料制造，使制造過(guò)程更容易、更便宜。

其次，當(dāng)前太空發(fā)射的航天器尺寸仍然受到整流罩尺寸的限制，而太空在軌制造，將允許制造更大尺寸的結(jié)構(gòu)，有助于建造太空太陽(yáng)能發(fā)電廠、大型通信天線、用于科學(xué)任務(wù)的大型望遠(yuǎn)鏡，甚至更大的空間站打印。

太空3D打印技術(shù)發(fā)展進(jìn)程

多年來(lái)，研究人員一直在研究可以利用太空和其他星球上的材料建造結(jié)構(gòu)的技術(shù)打印。

2014年，3D打印首次在國(guó)際空間站進(jìn)行測(cè)試，主要聚焦于從普通塑料到高性能聚合物的絲材3D打印打印。事實(shí)證明，該技術(shù)有助于按需制造工具和備件，同時(shí)已成功3D打印生物組織。

2020年5月，中國(guó)首次實(shí)施了國(guó)際首次太空連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的3D打印實(shí)驗(yàn)打印。

2024年1月，首臺(tái)前往國(guó)際空間站的金屬3D打印機(jī)搭乘SpaceX 獵鷹9號(hào)火箭成功進(jìn)入太空，目前相關(guān)實(shí)驗(yàn)和測(cè)試正在開(kāi)展中打印。

然而，目前沒(méi)有一項(xiàng)3D打印技術(shù)能夠在國(guó)際空間站外“開(kāi)放”空間的惡劣條件下發(fā)揮作用打印。Replicator任務(wù)旨在改變這一現(xiàn)狀。

在不到四個(gè)月的時(shí)間里，Orbital Matter建造了衛(wèi)星，開(kāi)發(fā)了有效載荷，將其與平臺(tái)集成，并完成了所有必要的測(cè)試打印。阿麗亞娜*號(hào)發(fā)射系統(tǒng)的最終全面審查也已于4月完成。該技術(shù)可能為使用更少資源制造出原本不可能實(shí)現(xiàn)的新型太空結(jié)構(gòu)打開(kāi)大門。

注：本文內(nèi)容由3D打印技術(shù)參考整理編輯，轉(zhuǎn)載請(qǐng)點(diǎn)擊轉(zhuǎn)載須知打印。