意大利3D打印紫外光望遠(yuǎn)鏡機(jī)械結(jié)構(gòu)，已成功用于國(guó)際空間站

2020年5月26日，南極熊從外媒獲悉，意大利國(guó)家核物理研究所(INFN)利用3D打印技術(shù)制作了一臺(tái)紫外線望遠(yuǎn)鏡的機(jī)械結(jié)構(gòu)，該望遠(yuǎn)鏡最近被送往國(guó)際空間站(ISS)。

未來(lái)三年內(nèi)，意大利航天局（ASI）和俄羅斯航天局（Roscosmos）將利用3D打印的Mini-EUSO望遠(yuǎn)鏡分析國(guó)際空間站的紫外線輻射。該項(xiàng)目的目的是為了更好地了解宇宙射線，并為未來(lái)的空間站任務(wù)打下技術(shù)基礎(chǔ)。

Laboratori Nazionali di Frascati INFN的首席研究員、INFN EUSO SPB2項(xiàng)目經(jīng)理Marco Ricci說(shuō)："在整個(gè)Mini-EUSO機(jī)械結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)過(guò)程中使用Stratasys FDM 3D打印技術(shù)，使我們能夠降低項(xiàng)目的整體成本。"

"這對(duì)我們來(lái)說(shuō)是一個(gè)令人難以置信的結(jié)果，我不得不說(shuō)，我從未預(yù)料到3D打印技術(shù)可以完成這些。"

3D打印的Mini-EUSO，照片來(lái)自JEO-EUSO計(jì)劃

3D打印的太空望遠(yuǎn)鏡

該空間望遠(yuǎn)鏡被送往國(guó)際空間站，目的是在紫外光范圍（300-400納米）內(nèi)繪制出高分辨率的地球圖。為了成功地完成這一任務(wù)，該設(shè)備需要能夠承受聯(lián)盟號(hào)火箭發(fā)射到太空中的機(jī)械應(yīng)力和振動(dòng)。

利用Stratasys公司的Fortus 450mc 3D打印機(jī)和ULTEM 9085材料，INFN團(tuán)隊(duì)能夠創(chuàng)造出符合嚴(yán)格的航天和國(guó)際空間站認(rèn)證要求的結(jié)構(gòu)。事實(shí)證明，由此產(chǎn)生的望遠(yuǎn)鏡的機(jī)械框架比鋁制的版本更輕，內(nèi)部電流的絕緣性能也比它的前代產(chǎn)品更好。

Laboratori Nazionali di Frascati (LNF)在其意大利基地?fù)碛袛?shù)臺(tái)Stratasys FDM機(jī)器，最近還安裝了PolyJet設(shè)備。據(jù)Ricci介紹，LNF的研究人員利用這項(xiàng)技術(shù)將成本降低了10倍，開(kāi)發(fā)時(shí)間縮短了一年左右。

由于Mini-EUSO的時(shí)間分辨率高達(dá)2.5 us，因此能夠探測(cè)到地球大氣中的各種紫外線現(xiàn)象。在成功安裝在國(guó)際空間站的低軌俄羅斯Zvezda艙上后，目前已經(jīng)將數(shù)據(jù)發(fā)回地球進(jìn)行分析。

Ricci補(bǔ)充道："我們現(xiàn)在正在對(duì)Mini-EUSO記錄的第一批數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果很有希望。從研究人員的角度來(lái)看，我對(duì)這個(gè)項(xiàng)目的執(zhí)行方式感到非常自豪，并對(duì)取得的成果感到非常興奮。對(duì)我來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在已經(jīng)很清楚3D打印可以為未來(lái)科學(xué)研究的成功和技術(shù)進(jìn)步做出重大貢獻(xiàn)。"

Mini-EUSO空間望遠(yuǎn)鏡的飛行模型，照片來(lái)自JEM-EUSO計(jì)劃

國(guó)際空間站上的快速成型制造

3D打印技術(shù)已被以不同的方式應(yīng)用于國(guó)際空間站上的優(yōu)化操作，并推動(dòng)其研究目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

加州外太空制造商Made In Space（MIS）于2018年5月獲得美國(guó)宇航局小型企業(yè)創(chuàng)新研究（SBIR）合同，開(kāi)發(fā)其Vulcan Hybrid 3D打印機(jī)。該系統(tǒng)可兼容30多種不同材料，涵蓋聚合物和金屬，能夠在軌道上生產(chǎn)耐用的高精度部件。

2019年10月，MIS與巴西石油化工公司Braskem為國(guó)際空間站創(chuàng)建了一個(gè)3D打印的塑料回收裝置。'Braskem回收器'可以提高國(guó)際空間站的制造能力的可持續(xù)性，減少?gòu)牡厍蛏涎a(bǔ)給任務(wù)的次數(shù)。

以色列3D打印機(jī)制造商N(yùn)anodimension公司于2019年5月獲得以色列創(chuàng)新局的撥款批準(zhǔn)，為國(guó)際空間站開(kāi)發(fā)射頻（RF）空間系統(tǒng)。該項(xiàng)目與佛羅里達(dá)州的通信公司哈里斯公司合作，利用其地面衛(wèi)星跟蹤站與3D打印的射頻系統(tǒng)進(jìn)行接觸。


編譯自：3dprintingindustry