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美国航天局将把3D打印机带入太空

文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2013-08-29 16:36

美国航空航天局(NASA)计划在2014年6月把全球首个零重力3D打印机带入太空。

太空技术公共事务官员David Steitz解释说:"在漫长的太空旅行中,如果能够在笔记本电脑上进行设计,随后打印出所需的工具,那将带来莫大的便利。如果能够证明打印机可以在零重力状态下运作,并制造出实用的部件,其潜力将是巨大的。"

和我们在地球上的许多人一样,宇航员在太空中也经常会遇到重要工具和用品丢失或损坏的情况。但是,我们可以马上到商店购买新工具,住在国际空间站的宇航员往往必须等待数月才能收到替换件。

为了解决这个问题,以及太空旅行面临的其它挑战,NASA对加州制造商Made in Space Inc.公司投资约140万美元,开发可在国际空间站和太空其它地方使用的太空3D打印机。

Made in Space公司的营销和传讯经理Grant Lowery表示:"我认为3D打印机有望制造国际空间站需要的30%的小零部件和工具。如果某个部件坏了,或缺少某个工具,他们可以直接在空间站自行打印。"

该项目在2010年启动,自那以来,Made in Space公司通过NASA的Flight Opportunities计划在一系列微重力飞行中对各种3D打印技术进行了测试。

这些测试为该公司设计目前的原型机提供了指导。该原型机采用ABS和更高级的太空级热塑性塑料混合的材料,通过挤出添加制造技术,一层一层地打印出物品。

该原型机在抛物线和亚轨道飞行试验中表现良好,现已准备好登陆国际空间站,进入最终测试阶段。

不过,该机在微重力打印方面的准确度很难达到完美。

Lowery说:"还有许多挑战有待克服。在微重力环境下,打印机内部的零部件会四处移动,哪怕移动一毫米都不到,也可能损坏打印机。"

同样地,挤出工艺的热属性在微重力和零重力条件下也有差别。

如果该机明年在太空顺利通过测试,NASA希望能够将3D打印的应用范围扩大到国际空间站以外的地方。

Steitz说:"来回一次空间站所需的时间相对较短。但如果要前往火星,单程就需要九个月。所以如果出任务前往很远的地方,半路上突然想起忘带扳手了,但这时根本不可能回去拿,就没办法了。"

NASA还在对其他材料的太空3D打印进行研究,如食品和卫星。

Steitz说:"航天器的发射成本一般为1亿-5亿美元。如果能在太空中打印需要的东西,那么不必担心会增加发射成本,因为我可以直接在太空中打印。同时,不受设计的制约。"

尽管在太空中3D打印食品和卫星目前还停留在概念阶段,但并非遥不可及。事实上,NASA近来为位于得州奥斯丁的一家科研公司提供了10万美元的研究基金,用于开发能在执行火星任务过程中维持宇航员日常食物需要的3D食品打印机。

 

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