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首次商业探索小行星将应用激光3D打印技术

导读: 据美国抛物线网站近日报道,美国新成立的深空工业(DSI)公司宣布,将发射一系列小行星探测航天器进入太阳系探寻资源,以加速航天发展为地球带来益处。

  据美国抛物线网站近日报道,美国新成立的深空工业(DSI)公司宣布,将发射一系列小行星探测航天器进入太阳系探寻资源,以加速航天发展为地球带来益处。这些“萤火虫”(FireFly)航天器使用了低成本立方体卫星零部件,通过寄乘的较大通信卫星发射任务的方式以低价进入太空。

  DSI公司主席表示,这是首次商业探索小行星活动。通过使用低成本技术,结合太空项目的经验和高科技人才的创新思维,将完成就在几年前来看还是不可能实现的项目。

  “萤火虫”航天器质量约25千克,将于2015年进行首次发射,航行时间为2-6个月。DSI公司将建造一系列小型航天器舰队,使用创新的微型技术,并与NASA及其它公司、机构合作确立机遇目标。DSI公司将从2016年开始发射重31.75千克“蜻蜓”(DragonFlies)航天器,往返于小行星采集样本。“蜻蜓”航天器将航行2-4年,采集样本约27.21~68.04千克。

  带回小行星样本只是深空工业公司众多较大规模任务的一步。该公司拥有一项专利技术——“微重力铸造厂”,即将小行星的原材料转化成复合金属零件。“微重力铸造厂”是一台3D打印机,利用激光器在充满镍的气体介质中按构图绘制,使镍成型为精确的造型。

  3D打印技术,是以计算机三维设计模型为蓝本,通过软件分层离散和数控成型系统,利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结,最终叠加成型,制造出实体产品。与传统制造业通过模具、车铣等机械加工方式对原材料进行定型、切削以最终生产成品不同,3D打印将三维实体变为若干个二维平面,通过对材料处理并逐层叠加进行生产,大大降低了制造的复杂度。这种数字化制造模式不需要复杂的工艺、不需要庞大的机床、不需要众多的人力,直接从计算机图形数据中便可生成任何形状的零件,使生产制造得以向更广的生产人群范围延伸。

  “微重力铸造厂”是首台能够在零重力条件下打造高密度、高强度金属零部件的3D打印机。其他金属3D打印机熔烧金属粉末,需要在重力场并且会形成多孔结构,另有一些要使用低熔点、强度低的金属。

  NASA高级领导听取了DSI公司的技术介绍,通过使用源于小行星的推进剂,这种技术将降低最终的载人火星探测成本。如果抵达火星所需的燃料能通过太空中的小行星加注,则探测任务将需要发射的东西就比较少。通过“微重力铸造厂”打印替换破损的零部件,或是在飞往火星的途中制造全新的零部件,火星任务也将更加安全。

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