太空3D打印助推太空制造

发布时间 : 2018-02-02     来源 : 中国运载火箭技术研究院新闻中心


  目前,3D打印技术已成为提高航天器设计和制造能力的一项关键技术,其在航空航天领域的应用范围不断扩展。如GE(美国通用电气公司)推出3D打印零件占35%的航空飞机发动机、美宇航局利用3D打印技术制造出了液态甲烷涡轮泵、欧洲使用金属3D打印技术为韩国通信卫星制造出了天线支架。随着3D打印技术的不断发展,科学研究者正开展太空3D打印,将3D打印应用于太空制造。
  近年来,加利福尼亚的太空制造公司(Made In Space)在美国国家航空航天局(NASA)的资金支持下,致力于研究太空3D打印技术。在2014年11月,这家公司发布的3D打印机Zero-G在零重力的国际空间站内首次成功打印了一块标注“MADE IN SPACE NASA”标识的面板;随后2016年在国际空间站又成功打印了首个“太空造”工具——标有Kobalt公司商标的扳手。

 
△首个太空3D打印面板


△首个“太空造”工具

 
  而在2017年6月,太空制造公司在美国国家航空航天局艾姆斯研究中心的热真空室(热真空室可以模拟太空中的温度及真空情况,但地球重力仍然存在)内成功打印了“扩展结构”,“扩展结构”的成功打印标志着太空3D打印技术迈出了里程碑式的一步,明显地减少了太空自适应3D打印技术的风险。

 
△3D打印的“扩展结构”

 
  据太空制造公司介绍,放置于硅谷的美国国家航空航天局艾姆斯研究中心热真空室的3D打印机被命名为“太空建筑师”。这台打印机于2017年6月的测试过程中在类似太空环境下打印了无数的物体。美国国家航空航天局空间技术任务委员会也表示,如果对一项技术的能力演示验证进行投资,将导致技术成熟度的大幅提升、更接近投入商业航天应用,能够显著提高合作伙伴将技术成功市场化的能力,那么这项技术则被认为处于“临界点”。太空建筑师机器人系统还拥有机器人手臂,该手臂可与3D打印机一同工作,在实际太空中建设并组装各种结构(在2017年8月10日的一次新闻发布会中,太空制造公司展示了一个机器人手臂,这个手臂可以自动抓住小珠子并将其塞进适当的洞口中)。
  太空3D打印技术及机器人装配技术将使得设计和制造更为巨大、更具野心的太空航天器成为可能,也许下一代空间站可以直接在外太空中3D打印、组装。

 
(中国运载火箭技术研究院研发中心根据微信公众号“漫步宇宙”整理)

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