欧洲航天局将在国际空间站测试3D打印金属

墨元 2024-02-01 02:07:49

在太空中首次使用的金属3D打印机已经踏上了前往国际空间站的旅程。该打印机作为“天鹅座”NG-20货运任务的一部分,于周二发射升空,预计将在周四抵达目的地。

宇航员安德烈亚斯·摩根森将负责在国际空间站上安装这台打印机,该打印机由空中客车公司为欧洲航天局研发。安装完成后,地球上的工程师将对打印机进行远程控制和监控。

此前,国际空间站已经有过使用基于聚合物的3D打印机的经验,但金属3D打印在轨道环境中面临更大的挑战。这台打印机将使用一种常用于水处理和医疗植入的不锈钢材料,因其出色的耐腐蚀性能而被选中。

打印过程中,不锈钢丝被送入打印区域,随后打印机使用一种功率高达普通激光笔百万倍的激光将其熔化,再将熔化的金属逐层堆积形成所需的打印品。

由于金属的熔点高达1400°C,打印机将在一个完全密封的环境中运行。在启动打印机之前,必须将其内部的氧气排放到太空中,并用氮气替换,以防止熔化的金属在接触氧气时发生氧化。

欧洲航天局的技术官员罗布·波斯特马指出,与塑料3D打印机相比,由于操作温度更高,必须确保宇航员和空间站的安全,同时维护的难度也较大。但他也表示,如果实验成功,金属的强度、导电性和刚性将使太空3D打印的应用潜力大幅提升。

根据计划,将进行四次测试打印。打印机将尝试复制在地球上制作的参考打印件,以便科学家们能够比较和分析在太空环境中打印质量和性能的差异。尽管每件打印品的重量不超过250克,体积小于一听苏打水,但由于打印机每天的运行时间受限,每件物品的打印周期需要两到四周。

实验的成功将为宇航员和航天机构提供在太空中直接打印所需工具或部件的能力,从而减少对地面补给任务的依赖。此外,金属3D打印技术还有望在利用月球土壤和岩石建设月球基地,以及未来的火星探索任务中发挥重要作用。

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墨元

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