中(zhōng)国新型运载(zǎi)火(huǒ)箭“长征5号B ”于5月5日成功完成(chéng)首飞。期间(jiān),载人飞船试验船搭(dā)载的(de)“复合(hé)材料空(kōng)间3D打印系统”在微重力(lì)条件下成功打(dǎ)印连续(xù)纤(xiān)维增强复(fù)合(hé)材料。
南京航空航天大学材料(liào)科学(xué)与技术学院李(lǐ)勇教授向俄罗斯卫(wèi)星通讯社介绍太空3D打印的发展前景。
李勇(yǒng)教授表示(shì),3D打印技术(shù)对于(yú)太(tài)空(kōng)探索具有重要意(yì)义,将(jiāng)简化(huà)超大(dà)型(xíng)结构的制造。
他说:“在我们需要向太空发射的物质(zhì)中,部(bù)分由于受结构尺寸(cùn)过大的限制无法被带入太空。随着复合(hé)材料空间3D打印(yìn)技术的发展,我们便可以(yǐ)先向太空发射原材料(liào),然后在太空中进行超大型(xíng)结(jié)构在轨制(zhì)造。可(kě)以说这一技术对未来(lái)我们探索太空具(jù)有重(chóng)要的意义。”
专(zhuān)家(jiā)同时(shí)指出,连续纤维增强复合材料是当前现代航天器(qì)结构(gòu)的(de)主要材料,具有密度低、强度高、重量轻的特(tè)点。
专家(jiā)表示:“节省重(chóng)量对于(yú)物质(zhì)进入太空是非常重要的关键(jiàn)因素(sù),复合材(cái)料不仅重量(liàng)轻,强度也比远(yuǎn)高于金属,同时密(mì)度仅为(wéi)1.6g/cm,而(ér)大众所熟知的钢密度就(jiù)有7.8g/cm。”
3D打印复合材料通常用(yòng)于制造无(wú)法发(fā)射到(dào)太(tài)空的设备:从特殊天线(xiàn)到整个设备(bèi)组件(jiàn)。中国国家航天局此前宣(xuān)布,中国计划成为全球首个在(zài)月球(qiú)建立基地的国家,将(jiāng)使(shǐ)用太空(kōng)3D打印技(jì)术建造。

太(tài)空3D打(dǎ)印是航天领域非常有前景并快速(sù)发(fā)展的领域,但这一领域的竞争才刚(gāng)刚开(kāi)始。
美国Made In Space公(gōng)司(sī)于2016年(nián)开(kāi)发出用于太(tài)空3D打印的打印(yìn)机—The Zero-Gravity。如(rú)果(guǒ)宇航员紧急需要用品(pǐn),比如特殊的扳手(shǒu),那么他能(néng)够根据从地球发送的图纸,当天(tiān)进行打(dǎ)印。有两台这款打印机(jī)已经在国际空间站(zhàn)成功使(shǐ)用(yòng)。
伯明翰(hàn)大学研究人(rén)员开发出(chū)用(yòng)于太(tài)空3D金属打印(yìn)技(jì)术设(shè)备。这(zhè)款设备可以克服重力,直接在轨道制造航天(tiān)器。
美国国家航空航天局(NASA)资助3D食品打印技术(shù),成(chéng)功研发BeeHex打印机,可以直接(jiē)在轨道上快速打印美(měi)味的比萨(sà)。但目(mù)前(qián)这(zhè)项技术没有被使用,未来计划(huá)在例(lì)如火星旅行这样(yàng)的远(yuǎn)距离太空飞(fēi)行的(de)情况下使用(yòng)。
南加州大学教授贝罗克·霍(huò)希尼维(wéi)斯研(yán)发出一种可以(yǐ)在(zài)其他星球(qiú)打印(yìn)房(fáng)屋的技术,机器人(rén)可以将建(jiàn)筑材料水泥一层一层铺开。
这些想法遇到的主要困难是如何(hé)在太空中找(zhǎo)到建(jiàn)筑材料。因(yīn)此,NASA资助Made In Space公司(sī)制造飞向小(xiǎo)行(háng)星来获得(dé)资源(yuán)的特(tè)殊航(háng)天器,并将(jiāng)其(qí)变为“载人仓库”。