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金属 3D 打印机将进驻国际空间站,未来宇航员可以自己造零件

2024/2/13 10:19:26 来源:IT之家 作者:远洋 责编:远洋

IT之家 2 月 13 日消息,由欧洲航天局和空中客车公司联合研制的一台新型金属 3D 打印机即将搭乘天鹅座 NG-20 补给飞船前往国际空间站,开启太空制造的新篇章。该打印机使用高功率激光加热不锈钢丝,是首台专为太空环境设计的金属 3D 打印机,将被放置在欧洲航天局位于国际空间站的哥伦布实验室中。

此次实验将使用两台打印机,一台是在地球制造的工程模型,另一台是专为太空站设计的“飞行模型”。实验初期将在太空中打印四件样品,随后送回地球分析,每个部件的打印时间约为 40 小时。欧洲航天局和丹麦技术大学将负责对样品进行测试。

空客公司空间装配首席工程师 Gwenaëlle Aridon 表示,这台打印机“将带来全新的太空制造能力,例如能够生产比塑料更耐用的承重结构部件。宇航员将能够直接制造扳手或安装接口等工具,将多个部件连接起来。3D 打印的灵活性和快速可用性将大大提高宇航员的自主性。”

多年来,国际空间站一直作为实验平台,旨在减少对地面任务控制中心的依赖,更多地依靠现场数据处理和制造。这项增材制造技术将使未来的月球甚至火星任务具备现场设计和制造新零件的能力,宇航员可以根据任务需要打印任何东西,从生活区的升级到备件的制造,无需从地球运送,大大降低了后勤成本和潜在的运输风险。

IT之家注意到,虽然多年来 3D 打印机已经在国际空间站广泛使用,但金属的坚固耐用将带来更多应用和可靠性。不过,空客公司金属 3D 打印机系统工程师 Sébastien Girault 也指出,太空金属打印存在一些挑战。为了在空间站制造零件,打印机需要一个洗衣机大小的密闭金属箱,以确保安全,因为金属打印需要 1200 摄氏度的高温,而塑料打印仅需 200 摄氏度。此外,太空微重力环境下的重力管理以及烟雾和污染物的控制也是重要问题。

美国宇航局去年也进行了类似的实验,使用了一种名为 GRX-810 的新型合金,该合金在高温下表现稳定,抗氧化性极强。

随着太空探索步伐的加快,越来越多的商业公司开始参与其中,像惠普、铠侠、SpaceX 和空客这样的公司开发的现场制造解决方案至关重要。此次金属 3D 打印机在国际空间站的实验将通过反复测试完善其设计,并最终惠及地球上的商业应用。

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