太空3D打印技术开创地外探索新时代

[摘要]太空中的零配件生产将成为在地外空间获取重要物资的重要手段,大大地缩短获得关键零配件所需的时间。

腾讯科技讯 首例太空3D打印项目的实现将在太空探索领域引发巨变,因为这种技术可以让航天飞机、太空站等探索设备在太空中工作更长的时间,从而完成一些以前无法完成的任务。专家们认为这是一个具有历史意义的重大时刻。

美国航空航天局(NASA)本周宣布,它在国际空间站运用3D打印技术成功地打印出印着“太空制造/NASA”字样的铭牌,这让科学家们看到了国际空间站自我打印零部件的希望之光。

有了这项技术,在国际空间站的工作人员就可以通过打印来制造零部件,而不用通过航天设备从地球上运输零部件。这项新技术的应用前景十分广阔。

美国航空航天局马歇尔航天飞行中心国际空间站3D打印机项目负责人尼基·维克海瑟(Niki Werkheiser)称,这项技术可以彻底改变人们的行事方式,人们只要把设计图纸通过电子邮件发送或上传到配备了3D打印机的宇宙飞船,就可以制造出相应的物品。

国际空间站司令官巴里·布切·威尔莫(Barry Butch Wilmore)在国际空间站的微重力科学手套箱里安装3D打印机

她说,现在很多零配件和试验品都必须通过航天器运输到国际空间站,而且它们还必须能够承受住航天器起飞时因为地球重力而带来的强大力量。

太空3D打印技术将彻底改变这种状况。她解释说:“如果一个零配件可以在微重力的环境下被制造出来,你就可以在它能够被使用的环境中设计它,这就为我们打开了一个以前从未有过的设计领域。”

她说:“当你考虑将这种技术应用到小型飞行器结构比如空间站发出的纳米卫星时,这就变得特别有趣了。”

美国航空航天局还在研究回收和循环利用太空中的3D打印材料的方法。

在不远的将来,3D打印将为太空探索事业提供更大的便利。国际空间站3D打印机的生产商Made In Space的首席技术官杰森·邓恩(Jason Dunn)解释说:“宇航员可以利用这项技术减少对地球的依赖,在太空中生产零配件、工具和应急物资。”

邓恩说:“卫星将在太空中被生产出来和装配好,然后很快就能投放到运行轨道上。”

维克海瑟补充说:“至于探索任务,我们将能够利用更大的3D打印机生产出我们在太空中生活和工作所需的物品,比如栖息地、着陆架和雷达保护装置等,而打印材料将就地取材,使用火星风化层等太空中原有的各项资源。”

威尔莫举着人类在太空中首次利用3D打印技术制造出来的铭牌

这还将有助于美国航空航天局发展合成生物技术,比如从细菌和植物中提取金属和水,又比如用来生产电路和电池所需的电子元件,取代超级电容。

邓恩预计,太空探索事业的供给和支持方式将会因此而发生巨大的转变。

他说:“我们即将迎来一个崭新的时代,人类大规模探索太空的情况指日可待。但是要想实现这样的目标,我们首先必须想想如何看待太空探索。”

他说:“到目前为止,太空探索一直就象是一场野营旅行,出发前必须把所有需要用到的东西都带好,只要出现任何差错,都必须立刻向地球求援。”

要想改变这种状况,我们就必须将人类送上火星或在月球上建立永久性的栖息地,让人类在离开地球的情况下也能生存。

有了这项新技术,宇航员们对地球的依赖性就会降低很多。邓恩说:“将这种概念进一步推广,你可以想象,有朝一日太空中的所有东西都将在太空中制造。”

当著名导演克里斯托弗诺兰(Christopher Nolan)执导的动作片《星际穿越》让人们普遍认识到未来人类有可能在太空中生活时,3D打印技术为这一创想提供了重要的支持。

诺兰执导的这部优雅和未来主义氛围十足的影片糅合了大量的事实、幻想和科学理论,它说明人类要想生存下去,就必须在太空中想办法,更迅捷和更明智的展开行动。

《星际穿越》的海报

如果这种方案正确可行的话,太空中的零配件生产就会成为在地外空间获取重要物资的重要手段,因为这可以大大地缩短获得关键零配件所需的时间。

虽然载人星际穿越现在还只是停留在幻想阶段,但是太空制造正在从细小的零配件向整件卫星和生活必备物资转移。这是一种可持续的模式,前景广阔迷人。(林靖东)?

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