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国际空间站的3D打印机是太空探索的一大步

(博谈网记者郑典编译报导)据《线报》(wired)2016年3月22日(周二)报导:A Little 3-D Printer on the ISS Is a Huge Step for Space Exploration

当人类从地球出发建立第一个殖民地行星,他们就必须轻装上阵。种子,水,工具可能固定在货船一个点上。但其它一切必须由外星材料建成。现在的问题是,怎么做?

‌‌‌‌“太空制造‌‌‌‌”可能有一个答案。今天,NASA将给国际空间站派发补给任务,运载从微重力高科技公司的高科技3-D打印机和原料。瞧:第一间的太空制造工厂。携带打印机的天鹅座飞船将在东部时间下午11:05从佛罗里达州的卡纳维拉尔角空军基地发射。

早在2014年,‌‌‌‌“太空制造‌‌‌‌”发送了他们第一个小的实验性的打印机到国际空间站。从那时起,已经调整了他们的设计来打印更广泛的硬件并与更多的材料(最新统计是30个,虽然如今只有三种塑料上去)。现在,美国航空航天局和美国国家实验室将使用更新的添加剂制造工厂在站上来打印航天级货物。试想一下这可能性,需要一个额外的扳手来解决那个该死的太空厕所?没问题,打印一张。凶猛的轨道碎片把你的卫星砸出一个洞?任务控制中心将缺少的组件的数字文件在几个小时内发送到打印机。这就像国际空间站得到了当地的五金商店。

‌‌‌‌“太空制造‌‌‌‌”的首席技术总监及联合创始人贾森邓恩说:‌‌‌‌“太空探索很像露营之旅,如果出现问题或有紧急情况,你一定要回家去解决它。3-D打印将允许独立于地球外。‌‌‌‌”

它还可以节省数十万美元的发射费。邓恩表示:‌‌‌‌“原材料的包装起来比制成品还要小。‌‌‌‌”因此长期来说,一台打印机减少了必要的补给任务的数量。打印机的塑料原料也可以比预建部分更能应付起飞的物理应力;地球人造物体需要大力加固避免他们振动太多。拿掉这些增加的部分可以削减高达30%的量。

3-D打印将开起各种与太空有关、迄今受限于大小和重量的研发机会。‌‌‌‌“太空制造‌‌‌‌”的产品战略负责人斯宾塞皮特曼如是说:‌‌‌‌“有了装载的打印机,你可以建立你永远无法传递的东西,比如提供给全世界宽带互联网的一个足球场长度的天线。‌‌‌‌”

这是3-D打印将如何让太空生活更轻松。但是,这也将帮助科学家们回到地球上。美国宇航局研究,医学大学和高科技院所经常需要在微重力下进行实验,这就是他们如何建立了从更好的国际空间站锻炼机器到工具,让船员更容易抓住小漂浮物的。问题是?邓恩说:‌‌‌‌“目前还没有任何方法来实现地球上的微重力延长。‌‌‌‌”

在地球上,研究人员可以创建具有降塔或抛物线飞行的低重心。降塔是最方便的,对一个高的密不透风的轴所撑起的对象提供失重的简短几秒。抛物线飞行透过让一架空中巴士全速而起,随后关闭发动机来达到约20秒的自由落体失重。

但无论是降塔或抛物线飞行都非常适用于测试复杂的微重力情况,像大型的对接演习或地面着陆技术。而获得这些实验对国际空间站实验室而言是花费不赀。邓恩说:‌‌‌‌“让对象上太空的巨大成本是大多数研究者的瓶颈,这就是这台打印机的用武之地。‌‌‌‌”

该生产设施可用于任何个人或企业希望在微重力下测试硬件(如果他们愿意一次印刷花费超过6,000至30,000美金)。‌‌‌‌“太空制造‌‌‌‌”已经有医疗设备,通讯阵列,和甚至是艺术作品的订单,都将马上投入使用或者之后存储在保鲜袋包装袋。

实现这个设施是朝着使3-D打印成为太空探索制度化的一部分第一步,就像今天的发射。‌‌‌‌“太空制造‌‌‌‌”已经在进行零重力材料回收,那会将老版画变成新鲜的打印机原料(这可能使国际空间站较少依赖原材料补给),而且一个被称为Archinaut机器人平台将自动组装巨大天文结构。皮特曼说:‌‌‌‌“不久,卫星就像乐高玩具一样将在机上建成。‌‌‌‌”

有一天,像这样的添加剂制造工厂可以帮助我们殖民其他星球。NASA发言人特雷西麦克马洪说:‌‌‌‌“无论你是在火星上或国际空间站上,你不必等待发送给你东西,你在哪里你能建越多,最好你永远都在。‌‌‌‌”行星朝圣者可能3-D打印工具来采集外星土壤,和使用该材料来制造预制房屋和其它重要基础设施。

 

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