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    为什么需(xū)要太空3D打(dǎ)印?

    2020/05/15俄罗斯(sī)卫星(xīng)通讯社304


    中国新型运(yùn)载火箭(jiàn)“长(zhǎng)征5号B ”于5月5日成功完成(chéng)首飞。期间,载(zǎi)人飞船试(shì)验船搭载的“复合材料(liào)空间(jiān)3D打印系统”在微重力条(tiáo)件下成功打印连续纤(xiān)维增(zēng)强复合材料。

    南京航空航天(tiān)大学材料科(kē)学与技术学院李勇教授向俄罗(luó)斯卫星通讯社介绍太空3D打印的发展前景。

    李(lǐ)勇教授表示,3D打印技术对(duì)于太空探索具有重要意义,将(jiāng)简化超大型结构的制造。

    他说:“在我们(men)需要向太空发射的物质中(zhōng),部分由(yóu)于受结构尺寸过大的限制无法被带(dài)入太空。随(suí)着复合材料(liào)空间3D打印(yìn)技术的发展,我(wǒ)们便可以先向太空(kōng)发射原材料,然(rán)后(hòu)在(zài)太空中进(jìn)行超大型结构在轨制造。可以说这一技术(shù)对未来我们探索太空具有重要(yào)的意义(yì)。”

    专家(jiā)同时指(zhǐ)出,连(lián)续纤维增强复合材料是当(dāng)前(qián)现代航天(tiān)器结(jié)构的(de)主要材料,具有密度低(dī)、强度高、重量轻的(de)特点。

    专(zhuān)家(jiā)表示:“节省重量对于物(wù)质进入(rù)太空是非常重要的关键因素,复合材料不(bú)仅重量(liàng)轻,强度也比(bǐ)远高于金属,同时密度(dù)仅为(wéi)1.6g/cm,而大众(zhòng)所(suǒ)熟(shú)知的钢密度(dù)就(jiù)有7.8g/cm。”

    3D打印复合(hé)材(cái)料通常用于制造无法发射(shè)到(dào)太空的设备:从(cóng)特殊天线到整(zhěng)个设(shè)备组件。中国国(guó)家航天局此前宣布,中国计划成为全球首个在(zài)月球(qiú)建立基地的(de)国家,将使用太空3D打印(yìn)技术建造。

    太空3D打印是航天领域非常有前景并快速发展的领域,但这(zhè)一领域的竞争(zhēng)才刚刚(gāng)开始。

    美国Made In Space公司于2016年开发出用于太(tài)空3D打印的(de)打印机—The Zero-Gravity。如果宇航员紧急需要用品,比如特殊的扳手(shǒu),那(nà)么他能够根据从地球(qiú)发送(sòng)的图纸,当(dāng)天进行打印。有两台(tái)这款(kuǎn)打印(yìn)机(jī)已经在国际空间(jiān)站成功使(shǐ)用(yòng)。

    伯明翰大学研究(jiū)人(rén)员开发出用于太空3D金(jīn)属打印(yìn)技术(shù)设备。这款(kuǎn)设备可以克服重力,直(zhí)接(jiē)在(zài)轨道制造航天(tiān)器。

    美国国家航空航天局(NASA)资助(zhù)3D食品打印技术,成功研(yán)发BeeHex打印机,可以直接(jiē)在轨道上快速打印(yìn)美味的比萨。但目前这项(xiàng)技术没有被使用,未来计划在例(lì)如火星(xīng)旅行这样(yàng)的远距离太空飞行(háng)的情况(kuàng)下使用。

    南加州大学教授贝罗克·霍希(xī)尼维斯(sī)研发出(chū)一种可以(yǐ)在其他星(xīng)球打(dǎ)印房(fáng)屋的技(jì)术,机(jī)器人可以将建筑材(cái)料水泥一层一层(céng)铺开。

    这(zhè)些想法遇到的(de)主要困难是如(rú)何在太空中找(zhǎo)到建筑材料。因此,NASA资(zī)助Made In Space公司制(zhì)造飞(fēi)向(xiàng)小行星来获得资源(yuán)的特殊航天器,并将其(qí)变为“载人仓(cāng)库”。

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