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太空环境下3D打印大型物体

时间:2017-08-17  来源:未知  作者:信息中心

  8月16日消息,据NBC报道,这是有史以来第一次,大型物体在类似太空的环境中被3D打印出来。“太空制造”刚刚朝着在地球之外建造望远镜和其他大型物体的目标又迈出了一步。美国加州公司Made In Space生产的3D打印机可以用于打印多种聚合物合金物体,其中最大的是85厘米长的横梁。

  此前,这种3D打印机曾在美国宇航局下属艾姆斯研究中心的热真空室中进行为期24天的试验。

图1:美国加州公司生产的3D打印机正在美国宇航局下属艾姆斯研究中心热真空室中进行测试

  Made In Space公司的代表宣称,这一里程碑标志着3D打印机首次在类似太空的环境中创造出“扩展结构”。

  Made In Space公司首席执行官安德鲁·卢什(Andrew Rush)说“这是一个重要的里程碑,因为它意味着我们现在可以在太空中根据需求制造物体,这可大幅减少技术危险。”Made In Space已经证明在零重力下打印的可能性,该公司已经将两个3D打印机送上国际空间站。但这2台打印机都保存在国际空间站内,为此它们没有经历真空或极端太空温度波动考验。

  通过6月份测试的3D打印机是Archinaut的组件,它是Made In Space与美国宇航局签署的“引爆点技术”合同后正在开发的机器人系统。Archinaut还有机器人手臂的功能,可与3D打印机合作生产和组装结构。美国宇航局官员表示,这样的技术将允许设计和制造更大、更雄心勃勃的太空船,因为它们不需要放置在火箭的鼻锥内,并可在发射状态下生存下来。

图2:在2017年6月的测试中,这种打印机可在类似太空环境下制造各种各样的物体

  美国宇航局太空技术任务理事会负责人史蒂夫·尤尔奇克(Steve Jurczyk)表示:“我们相信,太空机器人制造和装配将彻底改变我们在太空中设计、部署和操作系统的方式。Archinaut可以提供更广泛的太空制造和装配能力。”其中一个潜在的能力是建造更大的太空望远镜。尤尔奇克以美国宇航局备受期待的詹姆斯-韦伯太空望远镜(JWST)为例,它预计耗资88亿美元,主镜片宽达6.5米。

  尤尔奇克说,当2018年11月发射升空时,詹姆斯-韦伯太空望远镜将被压缩,并需要80多次独立的部署行动,才能开始观测整个天空。这种策略也可以用于部署镜面8米宽的太空望远镜。但美国宇航局希望建立更大的望远镜,镜面宽至少要达到12米,以便寻找系外行星大气中的生命迹象,并执行其他雄心勃勃的观测任务。

  尤尔奇克表示:“鉴于目前的运载火箭能力不足,并且需要努力压缩物体并将其放入运载火箭护罩内,这项任务目前还是不可行的。这将需要多次发射以便组装完整的系统,成本相当昂贵。而Archinaut会让太空制造变得更容易和更便宜:任务管理人员只需将原材料送上飞船,后者就能在轨道上建造望远镜。

  但卢什称,Archinaut不仅能建造新的东西:它也能修复和增强现有的卫星。对于Made In Space来说,下个技术进步就是整合Archinaut的打印机和机械臂操作。完成这步后,该公司将在地球轨道上进行飞行演示。接下来就是完整的商业运作。基于卢什的预测,尤尔奇克估计,Archinaut可能在2020年中期开始运行。卢什对此没有异议,他说:“我认为在这个时间框架里,操作系统将变得切实可行。”




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