近日，Made In Space公司贏得了美國國家航空航天局的新合同，將為其開發可在太空混合3D列印的新系統。早在2014年，世界上首臺太空3D印表機就在國際空間站安裝成功，先後打印出一系列太空專用零部件，揭開了人類“太空製造”的新時代。
轟隆隆的太空零件廠
與傳統印表機的理念相一致，3D列印就是以模型檔案為基礎，運用粉末狀金屬和塑膠等可粘合材料，透過逐層列印來構造物體的快速成型技術，目前已經在工業設計、建設施工、醫療產業等領域得到了重點應用。在人類探索太空的過程中，裝置和材料的地面補給早已是完成太空任務公認的“瓶頸”。將3D印表機搬上太空，實現太空用零部件的“自給自足”這一想法應運而生。
眾所周知，空間航天器的大小主要受限於運載器的大小，利用太空3D列印就可搭建太空零件製造廠，實現太空裝置的太空製造。目前，人們已經開始設計太空製造系統，將在太空中直接打印出天線、電池板等零部件和工作生活的必需品。美國國家航空航天局噴氣推進實驗室的正在研製標準的太空3D列印工序，可以透過新技術相容不同金屬原料，製造出更能適應太空應用環境的零部件。
未來，美國國家航空航天局的目標是在太空中直接3D打印出整枚衛星，經由“太空零件廠”生產組裝後直接投放到執行軌道。此外，美國國家航空航天局聯合美國製造公司，開展了3D列印火星棲息地競賽活動，歐洲航天局也開始探索利用3D列印技術在未來建造月球基地。太空3D列印將對人類太空探索事業的供給和支援方式帶來巨大變革，也為空間飛行提供更加寬廣的平臺。
令人痴迷的全能製造師
曾幾何時，匯聚著人類智慧的哈勃太空望遠鏡發射升空後，由於鏡面製造出現微小誤差，哈勃望遠鏡由“遠視眼”搖身一變成了“近視眼”。在當時的航天技術條件限制下，人們所能想到的方案就是再進行一次航天飛機發射，為哈勃望遠鏡安裝“近視鏡”。整個修復過程需要完成地面製造、空地運輸和空間裝配，稍有不慎就可能使之前的努力功虧一簣。
如今，有了太空3D列印技術，就可以將奇形怪狀、功能各異的零部件直接在外太空完成列印。太空3D列印的意義還遠不止於此，現代人們講究“輕裝出行”，太空飛行也不例外。攜帶一臺3D印表機進入太空，就可以省去攜帶數以萬計的各種零部件的巨大麻煩，只需攜帶幾公斤的3D列印耗材就足夠了。同時，太空3D列印還可省掉航天器在發射過程中對結構強度的苛刻要求，太空打印出來的零部件將比發射升空的更加瘦身，從而實現更大的經濟效益。
目前，3D列印技術在航空航天領域已體現出極強的應用價值和發展潛力，不僅縮短了航天產品的生產週期，降低了成本，更進一步提高了產品效能。作為一種全新的生產方式，太空3D打印製造的產品可以勝任一些傳統制造工藝難以完成的工作。尤其是諸如某個部件一側需要耐受高溫，另一側需要具備較高的強度等高難度要求，3D列印更可以大顯身手。
太空3D列印更加神奇之處，是可以將太空廢物“化腐朽為神奇”，一旦太空中製造的產品出現損壞，只需要將其融化成原材料就可再次重複利用。未來，太空3D列印還可利用地球軌道上的報廢衛星甚至是直接到一些行星上就地取材進行太空製造，真是當之無愧的太空製造師。
大顯神威助力空天飛行
太空3D列印技術不僅省時省力省經費，更可大幅度降低太空飛行對地面的依賴程度。相比於半年一次的太空補給，3D列印只需數小時就可以生產出需要更換的零部件。未來有了太空3D印表機，就可以在失重環境下自制所需的各類實驗和維修工具以及零部件，將大幅度提升空間站實驗的靈活性和維修的及時性，同時有效減少空間站各類零件備件的種類和數量，降低空間站對地面系統的依賴，從而為人類開展星球探索提供新的動力和希望。
未來，太空3D列印技術除可用於在軌制造航天零部件外，還將與機器人系統有機組合。美國研製的智慧蜘蛛機器人SpiderFab將直接在太空中透過3D技術列印和組裝太空飛船的元件甚至是衛星，並可在太空中製造出數公里長的金屬框架。美國國防部高階研究計劃局開展的“鳳凰”研究專案，旨在透過拆解老舊衛星的部件來清理各種空間垃圾，並用老舊衛星的零部件重新組裝成一個全新的空間裝置，太空3D列印為此提供了一個重要的技術方案。
事實上，太空3D列印不僅可以列印各類元器件，也可以列印美食。利用太空3D印表機可以將各類可食用原材料列印成滿足航天員需求的各類營養套餐。目前，美國軍方已經宣稱會根據航天員身體情況提供“定製化營養”服務，並將透過3D列印技術實現這一想法。未來，在天空中辛勤奔忙的航天員就可以透過可穿戴裝置來檢測他們的生理或營養狀況，並配製出定制化的太空飲食。
（動科普特邀作者張璦敏）
近日，Made In Space公司贏得了美國國家航空航天局的新合同，將為其開發可在太空混合3D列印的新系統。早在2014年，世界上首臺太空3D印表機就在國際空間站安裝成功，先後打印出一系列太空專用零部件，揭開了人類“太空製造”的新時代。
轟隆隆的太空零件廠
與傳統印表機的理念相一致，3D列印就是以模型檔案為基礎，運用粉末狀金屬和塑膠等可粘合材料，透過逐層列印來構造物體的快速成型技術，目前已經在工業設計、建設施工、醫療產業等領域得到了重點應用。在人類探索太空的過程中，裝置和材料的地面補給早已是完成太空任務公認的“瓶頸”。將3D印表機搬上太空，實現太空用零部件的“自給自足”這一想法應運而生。
眾所周知，空間航天器的大小主要受限於運載器的大小，利用太空3D列印就可搭建太空零件製造廠，實現太空裝置的太空製造。目前，人們已經開始設計太空製造系統，將在太空中直接打印出天線、電池板等零部件和工作生活的必需品。美國國家航空航天局噴氣推進實驗室的正在研製標準的太空3D列印工序，可以透過新技術相容不同金屬原料，製造出更能適應太空應用環境的零部件。
未來，美國國家航空航天局的目標是在太空中直接3D打印出整枚衛星，經由“太空零件廠”生產組裝後直接投放到執行軌道。此外，美國國家航空航天局聯合美國製造公司，開展了3D列印火星棲息地競賽活動，歐洲航天局也開始探索利用3D列印技術在未來建造月球基地。太空3D列印將對人類太空探索事業的供給和支援方式帶來巨大變革，也為空間飛行提供更加寬廣的平臺。
令人痴迷的全能製造師
曾幾何時，匯聚著人類智慧的哈勃太空望遠鏡發射升空後，由於鏡面製造出現微小誤差，哈勃望遠鏡由“遠視眼”搖身一變成了“近視眼”。在當時的航天技術條件限制下，人們所能想到的方案就是再進行一次航天飛機發射，為哈勃望遠鏡安裝“近視鏡”。整個修復過程需要完成地面製造、空地運輸和空間裝配，稍有不慎就可能使之前的努力功虧一簣。
如今，有了太空3D列印技術，就可以將奇形怪狀、功能各異的零部件直接在外太空完成列印。太空3D列印的意義還遠不止於此，現代人們講究“輕裝出行”，太空飛行也不例外。攜帶一臺3D印表機進入太空，就可以省去攜帶數以萬計的各種零部件的巨大麻煩，只需攜帶幾公斤的3D列印耗材就足夠了。同時，太空3D列印還可省掉航天器在發射過程中對結構強度的苛刻要求，太空打印出來的零部件將比發射升空的更加瘦身，從而實現更大的經濟效益。
目前，3D列印技術在航空航天領域已體現出極強的應用價值和發展潛力，不僅縮短了航天產品的生產週期，降低了成本，更進一步提高了產品效能。作為一種全新的生產方式，太空3D打印製造的產品可以勝任一些傳統制造工藝難以完成的工作。尤其是諸如某個部件一側需要耐受高溫，另一側需要具備較高的強度等高難度要求，3D列印更可以大顯身手。
太空3D列印更加神奇之處，是可以將太空廢物“化腐朽為神奇”，一旦太空中製造的產品出現損壞，只需要將其融化成原材料就可再次重複利用。未來，太空3D列印還可利用地球軌道上的報廢衛星甚至是直接到一些行星上就地取材進行太空製造，真是當之無愧的太空製造師。
大顯神威助力空天飛行
太空3D列印技術不僅省時省力省經費，更可大幅度降低太空飛行對地面的依賴程度。相比於半年一次的太空補給，3D列印只需數小時就可以生產出需要更換的零部件。未來有了太空3D印表機，就可以在失重環境下自制所需的各類實驗和維修工具以及零部件，將大幅度提升空間站實驗的靈活性和維修的及時性，同時有效減少空間站各類零件備件的種類和數量，降低空間站對地面系統的依賴，從而為人類開展星球探索提供新的動力和希望。
未來，太空3D列印技術除可用於在軌制造航天零部件外，還將與機器人系統有機組合。美國研製的智慧蜘蛛機器人SpiderFab將直接在太空中透過3D技術列印和組裝太空飛船的元件甚至是衛星，並可在太空中製造出數公里長的金屬框架。美國國防部高階研究計劃局開展的“鳳凰”研究專案，旨在透過拆解老舊衛星的部件來清理各種空間垃圾，並用老舊衛星的零部件重新組裝成一個全新的空間裝置，太空3D列印為此提供了一個重要的技術方案。
事實上，太空3D列印不僅可以列印各類元器件，也可以列印美食。利用太空3D印表機可以將各類可食用原材料列印成滿足航天員需求的各類營養套餐。目前，美國軍方已經宣稱會根據航天員身體情況提供“定製化營養”服務，並將透過3D列印技術實現這一想法。未來，在天空中辛勤奔忙的航天員就可以透過可穿戴裝置來檢測他們的生理或營養狀況，並配製出定制化的太空飲食。
（動科普特邀作者張璦敏）