格拉斯哥大學(xué)詹姆斯·瓦特工程學(xué)院設(shè)立的NextSpace Testrig實(shí)驗(yàn)室，專門評估金屬、聚合物和陶瓷等材料在衛(wèi)星或空間站上實(shí)施3D打印后，能否承受極端太空環(huán)境。該設(shè)施由Gilles Bailet博士與英國制造技術(shù)中心（MTC）合作開發(fā)，并獲英國航天局（UKSA）通過其"使能技術(shù)計(jì)劃"提供25.3萬英鎊資助。

      Bailet博士解釋道："3D打印這項(xiàng)突破性技術(shù)能讓我們直接在軌道上構(gòu)建復(fù)雜結(jié)構(gòu)，而非依賴火箭運(yùn)載。它將催生多種太空設(shè)備——從輕質(zhì)通信天線、太陽反射器到航天器結(jié)構(gòu)件，乃至月球及深空任務(wù)的人類棲息艙。"

1. Gilles Bailet博士操作NextSpace TestRig設(shè)備

應(yīng)力測試打印材料
      隨著各國及私營企業(yè)競相發(fā)展太空3D打印技術(shù)，研究人員警告：材料中的微觀缺陷可能引發(fā)嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)。在極端溫度與真空環(huán)境下，瑕疵會(huì)導(dǎo)致部件破裂，形成時(shí)速數(shù)千公里的軌道碎片，加劇威脅衛(wèi)星安全的太空垃圾云。

    該實(shí)驗(yàn)室通過真空艙模擬-150°C至250°C的太空環(huán)境，配合20千牛頓壓力測試系統(tǒng)與旋轉(zhuǎn)樣本艙，可一次性完成多樣本檢測。研究團(tuán)隊(duì)表示，這是全球首個(gè)兼具環(huán)境與機(jī)械雙重測試能力的太空打印材料評估設(shè)施。

研究人員Charlie Patterson檢測經(jīng)測試的3D打印樣本

    此前，國際空間站宇航員已實(shí)現(xiàn)太空金屬3D打印，首件樣品近期返回地球檢測。但學(xué)界對這類材料在長期熱力與結(jié)構(gòu)應(yīng)力下的表現(xiàn)仍知之甚少。格拉斯哥大學(xué)還曾開發(fā)獲專利的微重力3D打印系統(tǒng)，在歐洲航天局拋物線飛行中成功完成顆粒材料測試。

太空制造與生物打印新突破
     美國深科技公司Orbital Composites近期獲得美國太空軍SpaceWERX Orbital Prime項(xiàng)目170萬美元SBIR合同，將與Axiom Space等機(jī)構(gòu)合作研發(fā)軌道天線系統(tǒng)，旨在降低太空太陽能與衛(wèi)星寬帶成本。

在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，Redwire公司利用升級版生物制造設(shè)施，首次在國際空間站完成人類膝關(guān)節(jié)半月板生物打印。該組織在微重力環(huán)境培養(yǎng)14天后，于2023年9月通過SpaceX載人6號任務(wù)返回地球。這項(xiàng)與NASA合作的研究有望改善軍人半月板損傷治療，并為解決器官捐獻(xiàn)短缺提供新思路。

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