中(zhōng)国新型运载火箭“长征5号(hào)B ”于5月5日成(chéng)功(gōng)完成首飞。期间,载人飞(fēi)船试验(yàn)船(chuán)搭载的(de)“复合材料空间3D打印(yìn)系统”在微(wēi)重力条件下成功打印连续纤维增强复合材(cái)料(liào)。
南京(jīng)航空航天(tiān)大学材料(liào)科学与技术学院李勇教授向俄罗(luó)斯卫星通讯社介绍太空(kōng)3D打印的发(fā)展(zhǎn)前景(jǐng)。
李勇教授表示,3D打印技术对于太空探索具(jù)有重要意义,将简化超大型结构的制造。
他说:“在我们需(xū)要向太空发(fā)射的物质中,部分由于(yú)受结构尺寸过大的限制无法被带入太空。随着复合材(cái)料空间3D打印(yìn)技术的发展,我们便可以先向(xiàng)太空发射原材料,然后在太空中进行(háng)超大型(xíng)结(jié)构在轨制造。可(kě)以说这一(yī)技术(shù)对未(wèi)来我们探索太空具有重(chóng)要的意义。”
专家同时指出,连(lián)续(xù)纤(xiān)维增强复(fù)合材料是(shì)当前现(xiàn)代(dài)航天器(qì)结构(gòu)的主要材料(liào),具有密度低、强(qiáng)度(dù)高、重量轻的特点。
专家表示(shì):“节省重量对于物质进入太空是非(fēi)常重要的关键因(yīn)素,复合材料不仅重量轻(qīng),强度也比远(yuǎn)高于(yú)金属,同时(shí)密(mì)度仅为1.6g/cm,而大众所熟知(zhī)的钢密度(dù)就有7.8g/cm。”
3D打(dǎ)印复合材料通常用(yòng)于制造无法发射到太(tài)空的设备:从特殊天线(xiàn)到(dào)整个设备组件。中国国家(jiā)航天局(jú)此前(qián)宣布,中国计划成为全球首个在月球建立基地的国家,将使用太空3D打印技术建造。

太(tài)空3D打印(yìn)是航(háng)天领域非(fēi)常(cháng)有(yǒu)前(qián)景并快(kuài)速(sù)发展的领域,但(dàn)这一领(lǐng)域的(de)竞争(zhēng)才刚刚开始。
美国Made In Space公司于2016年开发出用(yòng)于太空3D打(dǎ)印的打印机—The Zero-Gravity。如果(guǒ)宇航员紧急需要用品(pǐn),比如特殊的扳(bān)手,那么(me)他(tā)能(néng)够根(gēn)据从地球发(fā)送的图纸,当天进行打印(yìn)。有(yǒu)两台这款(kuǎn)打印机已(yǐ)经在国际空间站成(chéng)功使用(yòng)。
伯明翰(hàn)大学研究人员(yuán)开(kāi)发出用于太(tài)空3D金属打印技术设备。这款设(shè)备(bèi)可以克服重力(lì),直接在轨道制造(zào)航天器。
美国国家航空航天局(NASA)资助3D食品(pǐn)打印技术,成功研发BeeHex打印机,可以直接在轨道上快速打印美味的比萨。但(dàn)目(mù)前这项技术没有被使用,未来计划在例(lì)如火星旅行这样(yàng)的远距离太空飞行的情(qíng)况下(xià)使用。
南加州大学教授贝罗克·霍希尼维(wéi)斯研发出一种可以在(zài)其他(tā)星球(qiú)打印房屋(wū)的技术,机器人可以将建筑材料水(shuǐ)泥一层一层铺开。
这些想法遇到的(de)主要困难是如何(hé)在太空(kōng)中找到建筑材(cái)料。因此,NASA资(zī)助Made In Space公司制造飞向小行星来获得资源的特(tè)殊航天器,并将其(qí)变为“载人仓(cāng)库”。