创造历史！首次在太空中进行激光金属3D打印

2024-06-07 17:12

近日，结合高功率激光和不锈钢线，空客制造的金属3D打印机在太空沉积了第一批液化测试线。

上周四，国际空间站上的首台金属3D打印机成功完成了其里程碑式的任务——打印出了熔化的“S曲线”，欧洲航天局（ESA）对此评价称是“在轨制造的巨大飞跃”。

这款由空客公司制造的金属3D打印机，结合了高功率激光与不锈钢线，在欧空局的哥伦布（Columbus）研究模块内完成了首批液化测试线的沉积。出于“安全考虑”，这台机器被安置在一个“完全密封的盒子”中运行，以确保多余的热量或烟雾不会逸出。值得一提的是，该打印机上的激光强度远超寻常，约为标准激光笔强100万倍左右。此项目的进展得到了法国国家空间研究中心（CNES）微重力研究人员的远程监督，同时空中客车公司（Airbus）和欧洲航天局（ESA）也参与其中。

空客的首席系统工程师ssambastien Girault在声明中表示：“打印质量与我们预期的一样出色。”欧空局技术官员Rob Postema则进一步指出，此次成功意味着他们“准备在不久的将来打印完整的部件”。

欧空局计划继续对打印机进行测试，并已选定了四种形状用于后续的全尺寸3D打印。这些打印成品将被送回地球，与正常重力下地面制作的参考打印件进行比较。其中，两个部件将送往欧空局位于荷兰Noordwijk的主要研究中心，另外两个则分别送往德国科隆的欧洲宇航员中心和丹麦技术大学。尽管欧洲航天局和波音公司尚未对后续打印工作的更多信息作出回应，但这一领域的探索已然引起了广泛关注。

今年1月，这款打印机作为国际空间站补给任务的一部分，搭乘SpaceX的猎鹰9号火箭进入太空。欧洲航天局对此表示，在太空中建造更复杂的金属结构的能力将是确保月球和火星探测安全的关键资产。

此前，美国宇航局也在2014年对增材制造表达了类似的看法。当时，他们的一台塑料3D打印机成功在太空中打印出首个3D物体——一个打印头面板。随后，该打印机还生产了棘轮扳手和标本容器。美国宇航局（NASA）认为，这种技术将使宇航员能够按需打印备件和工具，从而有效解决深空探测中后勤补给的挑战——因为在深空探测中，补给任务比在轨运行的国际空间站更不可行。

此外，欧洲航天局还强调了3D打印对减少太空垃圾的潜在影响。通过在太空中直接打印零件，可以减少对补给任务的需求，甚至可能实现宇航员对遗留在太空中的垃圾的回收利用。该机构表示，他们的目标之一是创造循环空间经济，通过回收轨道上的材料来更好地利用资源，例如将旧卫星上的碎片重新利用成新的工具或结构。