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利用 3D 打印技术,NASA 想在太空中直接生产太阳能电池板

时间:2019-09-09

来源:互联网作者:编辑点击:

人类想要往太空发射卫星或宇宙飞船,都要先在地面建造好,然后再靠运载火箭突破大气层进入地球轨道,而运载火箭的推力也决定了被发射物的规模。

那么,我们能否将建造的任务直接搬到太空中呢?

这样的想法并不疯狂,一家名为「太空制造」(Made In Space) 的公司已经在这个领域进行了多年的研究。2014 年,该公司就向国际空间站研发了第一台可以在太空中使用的 3D 打印设备,专门生产高强度、高精度分子的小型航空部件。

利用 3D 打印技术,NASA 想在太空中直接生产太阳能电池板


最近,美国航天局 NASA 又向「太空制造」公司投资了 7370 万美元,两者计划在 2022 年发射一颗名为 Archinaut One 的小型卫星,继续验证外太空生产制造的可能性。

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与传统卫星不同的是,这颗卫星将携带一部分原材料,然后在太空中利用 3D 打印技术自行生产两条近 10 米的太阳能电池板。一旦这个电池板完全展开,将会提供比普通太阳能电板多 5 倍的电力。

实现太空领域的制造,出发点自然是为了节省成本。就算近几年已经有像 Space X 和 Blue Origin 这类寻求低成本制造和火箭回收的私人公司出现,大大降低了成本,但火箭发射依旧是客观存在的,而太空制造则想着将这笔费用完全去掉。

此外,由于组装工作可以在太空中进行,意味着卫星不需要考虑火箭发射时的抗压能力,设计时就能使用更轻便的结构,有效降低体积和重量。

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不过材料仍然是个问题,仅仅靠地球供应显然不足以支撑大规模制造。未来「太空制造」公司考虑去收集近地轨道上那些废弃的卫星,它们大多是已经报废的设备,还有部分火箭零件,由于无法脱离地球轨道,所以很多都在环绕着地球运动。

另外,小行星的土壤同样可以转化为 3D 打印所需的聚合物材料,进一步削减制造的成本。

「太空制造」公司的 CEO 安德鲁·拉什此前也表示,他相信太空制造技术将为人类重登月球,乃至是未来的火星登陆带来显着帮助。比如说人类可以对小行星进行资源勘探,建立资源前哨站,方便执行更深入的太空探索任务。

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▲ 图片来自:Cosmos Magazine

此外,这个领域还将重构一些传统产品,比如说光纤。因为微重力的环境可以有效剔除不必要的杂质,从而生产出反应时间和数据吞吐量都更好的新型光纤产品。

「属于太空的商业经济时代马上就会到来,因为我们正在制造一些你无法在地球上生产的东西。」拉什说道。

题图来源:Centauri Dreams

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