太空3D打印技術一座新的里程碑
2017年6月，加利福尼亞的太空制造公司（MadeInSpace）在美國國家航空航天局艾姆斯研究中心的熱真空室內成功打印了“擴展結構”太空制造公司是一家想要在太空中建設望遠鏡及其他大型結構的高科技公司，最近，它朝著這一目標邁進了一步。這家公司設計制造的3D打印機，可以打印出各種各樣的聚合物合金物體，其中最大的是一個長度為33.5英寸（約85厘米）的梁，打印測試時間花費24天，打印地點為硅谷的美國國家航空航天局艾姆斯研究中心熱真空室（TVAC）。
這一里程碑標志著，3D打印機第一次在類似太空的環境中制造了一個“擴展結構”，太空制造公司的代表在8月10日的一次新聞發布會中宣布了此次成功的消息。（熱真空室可以模擬太空中的溫度及真空情況，但地球重力仍然存在。）“這是一個重要的里程碑,因為它意味著我們現在可以自適應地在太空中按需打印了，”太空制造公司的首席執行官安德魯·拉什說。“我們明顯地減少了這一技術的風險。”
太空制造公司早已展示了零重力條件下的打印技術，這家公司為國際空間站制造了兩臺3D打印機。（美國國家航空航天局擁有其中一臺，太空制造公司擁有的另外一臺被用于商業用途。）但是這兩臺國際空間站3D打印機都安裝在空間站內，他們并沒有經歷過太空中的真空及極端溫度變化。
放置于硅谷的美國國家航空航天局艾姆斯研究中心熱真空室的3D打印機被命名為“太空建筑師”。這臺打印機于2017年6月的測試過程中在類似太空環境下打印了無數的物體，太空制造公司的代表說。
在6月的測試過程中表現優秀的打印機是“太空建筑師”機器人系統的一部分，這個系統是太空制造公司依照美國國家航空航天局“臨界點技術”合同研發的。美國國家航空航天局空間技術任務委員會認為，如果對一項技術的能力演示驗證進行投資，將導致技術成熟度的大幅提升、更接近投入商業航天應用，能夠顯著提高合作伙伴將技術成功市場化的能力，那么這項技術則被認為處于“臨界點”。太空建筑師機器人系統還擁有機器人手臂，該手臂可與3D打印機一同工作，在實際太空中建設并組裝各種結構。（在8月10日的一次新聞發布會中，太空制造公司展示了一個機器人手臂，這個手臂可以自動地抓住小珠子并將其塞進適當的洞口中。當時不允許拍照，不然的話，本文就會奉上一張當時的照片了。）
這一技術將使得設計和制造更為巨大、更具野心的太空航天器成為可能，這種技術制造的設備不需要塞到火箭頭部運輸倉內，不需要經歷發射時的嚴酷考驗，美國國家航空航天局的官員說。“我們相信，通過機器人系統在太空中進行生產和組裝，將徹底改變我們設計、部署以及操作太空系統的方式，”美國國家航空航天局空間技術任務委員會主任史蒂夫·尤爾奇克在新聞發布會上說。“太空建筑師系統的出現，將使得一系列的太空中制造及組裝技術成為可能，”他補充說。
其中一項潛在可能技術是，建造更大的空間望遠鏡。尤爾奇克舉了一個例子，就是美國國家航空航天局非常期待的、耗資88億美元（約587億人民幣）的詹姆斯韋伯太空望遠鏡，這個望遠鏡的主鏡面就有21.3英尺（6.5米）寬。
詹姆斯韋伯太空望遠鏡將被拆散包裝起來，以便2018年11月進行發射送入太空，因此，在升空之后還需要進行80多次單獨的部署操作，才能夠最終讓望遠鏡能夠對太空進行觀測，尤爾奇克說。這種辦法可以用來建設一個鏡面寬達26英尺（8米）的太空望遠鏡，他補充說。但美國國家航空航天局希望建造更大的太空望遠鏡，至少要有12米寬，以便搜集太陽系外行星大氣層中的生命跡象，及執行其他的野心勃勃的觀測任務。
“考慮到當前的發射運輸器情況以及如何才能夠把這些設備放入發射運輸器護罩中，這個任務目前還不能通過一次發射就搞定，”尤爾奇克對太空網說。“要經過很多次發射，每次將一部分設備送入太空，這樣做實在太昂貴了。”
太空建筑師系統將能夠輕松廉價地完成這些工作，他補充說道：任務管理人員只需要將打印原材料送到這個三個手臂的太空航天器中，機器人系統就可以直接在太空軌道中制造望遠鏡。但是，太空建筑師系統的用途不單單是制造這些新東西：它還能夠修補及增大目前已經在太空中的人造衛星，拉什說。
太空制造公司的下一個重大技術目標是，要將太空建筑師機器人系統的3D打印機同機器人手臂操作系統結合起來，拉什說。在這個目標實現之后，這家公司將會在地球軌道上實際部署一個展示任務系統。再接下來，就會是一次全面的商業運營任務。根據他目前所知道的情況，尤爾奇克預測，太空建筑師系統將于21世紀20年代中期升空并運行。但拉什并不認同這一點。“我認為，到那個時候，很有可能已經不是升空運行，而是早已建成具有生產操作性的系統，”他對太空網說。
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