零件直接在太空製造 中科院3D打印突破後勤補給

▲拋物線飛機上打印的「中國科學院」。(圖/翻攝自中科院網站)

大陸中心/綜合報導

中國太空科技又有進一步發展,中國科學院(簡稱中科院)空間應用工程與技術中心利用拋物線飛機,成功進行首次微重力環境下的3D打印試驗。《新華網》指出,這為未來把3D打印機搬上太空、為空間站提供後勤補給等提供了重要的數據和經驗。

根據中科院空間應用中心與德國宇航局的雙邊合作協議,德國宇航局向中科院太空增材製造技術試驗隊,提供了拋物線飛行試驗機會。拋物線飛機可以模擬太空失重,創造每次約22秒的微重力環境。試驗隊在法國波爾多進行了93次拋物線飛行試驗,用自主研發的設備和工藝成功打印了目標樣品。

試驗的技術負責人、中科院空間應用工程與技術中心研究員王功表示,後勤補給資源是長期太空探索任務成功的重要保證,目前主要是通過發射運載火箭和貨運飛船向空間站進行補給,不僅周期長、成本也相當昂貴。如果需要的零部件在太空裡就能直接製造,將是人類太空探索技術的一次革命性進展。

「如果通過3D打印技術,在太空中把需要配備的零件打印出來,不僅可以及時滿足空間維修等需要,還可以製造新的有效載荷,開展更多的科學實驗。」王功說,「未來甚至或許可以在其他星球打印板材和石磚等建材來建造房子。」

▼研究員在失重環境下進行試驗。(圖/翻攝自中科院網站)

據《新華網》報導,歐美國家也在研究太空3D技術。美國太空總署(NASA)將在軌增材製造技術視為支持深空探測任務的戰略性關鍵技術,為此部署了多項技術的研究,其中Made in Space公司研製的FDM塑料3D打印機目前正在國際空間站試用。

王功表示,此次試驗共對五種材料和兩種製造工藝,進行微重力環境下的驗證與探索,其中包含了NASA從未嘗試過的纖維增強複合材料,獲取了不同材料與工藝在微重力環境下的特性數據。

中科院空間應用中心副研究員程天錦指出,目前他們正在同步研究3D打印材料的循環利用技術,未來可以將空間站內的部分廢棄物,如航天員的飲水袋等,製備成太空3D打印的原材料。王功則說,下一步將尋求與更多優勢技術單位開展聯合研究,著力提高太空增材製造產品的強度、精度和速度,爭取在近期取得更大的突破。

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