淺談3D打印技術(shù)在太空中的發(fā)展

王康+石麗菁

【摘要】近年來，3D打印技術(shù)進(jìn)入了飛速發(fā)展階段，并且3D 打印技術(shù)在汽車、航空航天、建筑業(yè)、醫(yī)學(xué)專業(yè)以及其他領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值都是十分廣泛的。現(xiàn)在3D打印技術(shù)已經(jīng)不僅僅局限用于在地球上的發(fā)展了，大家也將眼光放眼于太空。3D打印技術(shù)不僅可以大幅度減少成本，節(jié)約時(shí)間，更能在太空的失重環(huán)境下打印出滿足設(shè)計(jì)人員的需求的幾乎任意形狀。這無疑會(huì)讓太空探索得到極快發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】太空 3D打印技術(shù) 發(fā)展

人類從未停止探索太空的奧秘，但是太空探索需要大量物資，目前太空的物資也只能靠地球的補(bǔ)給。這種補(bǔ)給也不是說缺馬上就能補(bǔ)充的。這就大大阻礙了我們對(duì)太空的探索。想想如果我們能就地取材，利用3D打印技術(shù)即刻打印出所需要的物品，不過多依賴地球的支援，這無疑會(huì)大大減少探索成本和時(shí)間，必將會(huì)帶來革命性的變化.也體現(xiàn)出3D打印技術(shù)在太空中應(yīng)用的重要性。

一、3D打印技術(shù)

3D打印技術(shù)是一種不再需要傳統(tǒng)刀具、夾具和機(jī)床就可以打造出任意形狀物件的制造技術(shù)。它是根據(jù)零件或物體的三維模型數(shù)據(jù)，通過軟件分層離散和數(shù)控成型系統(tǒng)，利用激光或紫外光或熱熔噴嘴等方式將材料進(jìn)行逐層堆積黏結(jié)，最終疊加成型，制造出實(shí)物模型。

二、目前3D打印技術(shù)在太空中的發(fā)展

在2014年就有國際空間站宇航員利用3D打印技術(shù)制造出第一把太空扳手，他的設(shè)計(jì)程序由技術(shù)人員在地球上完成，然后用電子郵件發(fā)送給國際空間站，整個(gè)過程耗時(shí)不到一周，而實(shí)際打印時(shí)間只有約4個(gè)小時(shí)。至此，人類邁出了3D打印技術(shù)在空間環(huán)境中應(yīng)用的第一步，然后在2016年3月22日，美國軌道ATK公司發(fā)射“天鵝座”貨運(yùn)飛機(jī)，攜帶了3.5噸物資，除了補(bǔ)給物資和一些有趣的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，最特殊的還屬一臺(tái)升級(jí)版的3D打印機(jī)。緊接著同年的3月23日，歐洲太空總署（ESA）發(fā)布片段，他們構(gòu)思集合多國之力，于2030年之前在月球上建設(shè)“月球村”，利用月球表面的天然資源，興建一個(gè)可供科學(xué)、商業(yè)、甚至旅游用的永久基地。專家建議采用月球上的冰、金屬及礦物，3D打印出建筑材料來建“月球村”這將是人類再向前走的重要一步，為人類打開深度太空探索之門。

三、太空中3D打印的優(yōu)勢(shì)

從太空扳手就可以看出它的制造具有快捷性。同時(shí)它還具有成本低的優(yōu)勢(shì)，首先不需要大量地球的補(bǔ)給，可以就地取材，然后它的自動(dòng)化程度高，速度快，最后由于太空失重的特殊環(huán)境也少了多余支撐件，這些就極大的降低了成本。由于可以不用地球大量供應(yīng)物資，所以以后的運(yùn)載火箭也可以極大的減輕重量，這也能減省很多花費(fèi)。針對(duì)各種復(fù)雜形狀在太空中3D打印技術(shù)也能輕松應(yīng)付。

四、結(jié)語

在太空失重的環(huán)境下進(jìn)行的3D打印技術(shù)具有很多優(yōu)勢(shì)，但是它的不足我們也要正視：我們能用的材料很有限，環(huán)境影響很大等等都需要我們?nèi)パ芯咳ソ鉀Q。將異想天開變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，這就是3D打印技術(shù)的魅力所在，未來的太空3D打印必定是主角。

參考文獻(xiàn)：

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