在太空中3D打印10米長的梁，美國宇航局NASA資助5億給Made In Space

△太空3D打印工藝流程：在地球上設(shè)計好3D打印模型文件→空間站中的3D打印機根據(jù)文件進行打印→打印完成后即可取出來使用。

南極熊和熊友們一起開個腦洞：

• 在太空中使用3D打印技術(shù)來制造零件物體，將可能是一個非常具有前瞻性但又實用的想法。
• 只需要把3D打印機送上太空，即可根據(jù)圖紙數(shù)據(jù)，在太空中生產(chǎn)出各種各樣的零件，即時可得；
• 不需要先在地球上生產(chǎn)出來之后，再運送到太空中，大大降低成本，減少等待時間；
• 而且，在太空中進行3D打印，沒有空氣或塵埃污染了材料，沒有重力影響打印的自由度，可能會讓零件質(zhì)量更好；
• 甚至以后某些高端的零件，可以在太空中3D打印制造完成，再運回到地球上使用。
  

△3D打印長梁

南極熊3D打印網(wǎng)獲悉，2019年7月12日NASA宣布向太空制造公司（Made In Space）簽發(fā)7370萬美元（約合5億人民幣）的合同，用于2022年發(fā)射的“太空建筑師一號”小衛(wèi)星上，使得它可以讓在太空中3D打印10米長的梁。NASA說：“隨著制造進程的發(fā)展，每根梁上將鋪上兩個太陽能電池陣，發(fā)電能力將是同樣大小衛(wèi)星上傳統(tǒng)太陽能板的5倍?！薄疤战ㄖ熞惶枴弊钤鐢M于2022年由火箭實驗室公司的Rocket Lab Electron火箭 從新西蘭發(fā)射。

    NASA主管航天技術(shù)任務(wù)署的副局長Jim Reuter說，太空機器人制造與組裝無疑將改變未來空間探測格局，屬于基礎(chǔ)性能力。他說：“隨著我們推動開展送人去月球、隨后再前往火星的工作，通過率先發(fā)展這項具有變革性的技術(shù)，美國將繼續(xù)保持其在空間探測領(lǐng)域的領(lǐng)先地位?！?br />
    新簽的這項合同拓展了太空制造公司2016年啟動的“太空建筑師”技術(shù)工作。它一直在持續(xù)加強這項技術(shù)，并證明所造3D打印設(shè)備在太空中使用時有足夠的耐久性。太空制造公司在“太空建筑師”技術(shù)上的合作伙伴包括Northrop Grumman, 、NASA艾姆斯研究中心和NASA噴氣推進實驗室。NASA稱，諸如“太空建筑師”一類的技術(shù)對于未來空間任務(wù)有重要應(yīng)用，因為其能帶來大型通信天線、太空望遠鏡、電力系統(tǒng)和反射面的在軌建造。
△空間站中，沒有重力的環(huán)境下，宇航員和3D打印機都漂浮在空中

    NASA稱，新簽合同是雙方合作的第二個轉(zhuǎn)折點。通過“轉(zhuǎn)折點”計劃，NASA向正在研發(fā)可供自己和商業(yè)航天項目使用技術(shù)的廠家提供經(jīng)費支持。各廠家至少要自己承擔這些公私合作項目費用的25%。

一般來說，當國際空間站內(nèi)缺少某種工具或部件時，宇航員們就得花上數(shù)周甚至數(shù)月等待地面送來物資補給。有了太空3D打印機，技術(shù)人員在地球上設(shè)定出物品的制造程序，然后用電子郵件發(fā)送至國際空間站，整個過程耗時不到一周，而實際打印時間只有約4小時。

除了時間成本，太空3D打印所節(jié)約的運輸成本同樣可觀。空間站、基地或復(fù)雜航天器的系統(tǒng)由許多部分組成。盡管在建造時就力求可靠，但仍然面臨著零件損壞、系統(tǒng)升級等問題。如果攜帶大量預(yù)制零件進入太空，就會大大增加高昂的發(fā)射費用。如采用太空3D打印技術(shù)，只需將原材料和輕型打印機帶入太空，從而就地制造所需零部件，最大限度減少發(fā)射重量并提高工作效率。未來，當人類能夠從其他星球表面開采原材料時，還能在太空建立“零件工廠”，進一步減輕航天器的發(fā)射重量，節(jié)約空間。

雖然在太空中使用3D打印技術(shù)來制造零件有種種好處，但中國的相關(guān)航空航天單位，對這方面的關(guān)注還很少。中國的月球科研基地計劃，未來應(yīng)該會有需要，南極熊希望有關(guān)部分可以對這個太空制造工藝重視起來。