07:38 2021年05月09日
科技
縮短網址
作者:
0 90

中國新型運載火箭「長征5號B 」於5月5日成功完成首飛。期間,載人飛船試驗船搭載的「復合材料空間3D打印系統」在微重力條件下成功打印連續纖維增強復合材料。

南京航空航天大學材料科學與技術學院李勇教授向俄羅斯衛星通訊社介紹太空3D打印的發展前景。

李勇教授表示,3D打印技術對於太空探索具有重要意義,將簡化超大型結構的製造。

「在我們需要向太空發射的物質中,部分由於受結構尺寸過大的限制無法被帶入太空。隨著復合材料空間3D打印技術的發展,我們便可以先向太空發射原材料,然後在太空中進行超大型結構在軌製造。可以說這一技術對未來我們探索太空具有重要的意義。」

專家同時指出,連續纖維增強復合材料是當前現代航天器結構的主要材料,具有密度低、強度高、重量輕的特點。

「節省重量對於物質進入太空是非常重要的關鍵因素,復合材料不僅重量輕,強度也比遠高於金屬,同時密度僅為1.6g/cm3,而大眾所熟知的鋼密度就有7.8g/cm3。」

3D打印復合材料通常用於製造無法發射到太空的設備:從特殊天線到整個設備組件。中國國家航天局此前宣佈,中國計劃成為全球首個在月球建立基地的國家,將使用太空3D打印技術建造。

太空3D打印是航天領域非常有前景並快速發展的領域,但這一領域的競爭才剛剛開始。

美國Made In Space公司於2016年開發出用於太空3D打印的打印機—The Zero-Gravity。如果宇航員緊急需要用品,比如特殊的扳手,那麼他能夠根據從地球發送的圖紙,當天進行打印。有兩台這款打印機已經在國際空間站成功使用。

伯明翰大學研究人員開發出用於太空3D金屬打印技術。這款設備可以克服重力,直接在軌道製造航天器。

美國國家航空航天局(NASA)資助3D食品打印技術,成功研發BeeHex打印機,可以直接在軌道上快速打印美味的比薩。但目前這項技術沒有被使用,未來計劃在例如火星旅行這樣的遠距離太空飛行的情況下使用。

南加州大學教授貝羅克·霍希尼維斯研發出一種可以在其他星球打印房屋的技術,機器人可以將建築材料—水泥一層一層鋪開。

這些想法遇到的主要困難是如何在太空中找到建築材料。因此,NASA資助Made In Space公司製造飛向小行星來獲得資源的特殊航天器,並將其變為「載人倉庫」。

關鍵詞
太空, 3D
社區公約討論