NASA丨彻底改变传统的地外制造,太空3D打印很重要
NASA及其合作伙伴正在推动太空3D打印技术的发展,以期直接在太空中生产航天器、火箭部件、先进材料和更大结构,这种方法将彻底改变传统的外部制造方式。因此,多个太空机构都积极准备空间制造的实施,该技术在推动地球经济增长的同时,也可能推动科学技术的前沿发展,降低发射成本,提高任务灵活性,并实现按需生成零件和工具,从而为太空探索提供更加高效和可持续的解决方案。
在2023年5月,NASA宣布成立了一个名为“空间机动性和ISAM能力联盟”(COSMIC)的组织,这意在使空间服务、组装和制造(ISAM)能力成为空间架构和任务生命周期的常规组成部分。联盟旨在通过使ISAM技术实现从概念到实际应用的转变,并将其整合到空间服务、组装和制造流程中。
NASA还引入了一种名为GRX810的新型3D打印超级合金,该合金顺利通过了3D Systems的测试。NASA还向德克萨斯州立大学提供资助,以开发用于月球建筑的月球混凝土。这一创新的轻量化航空航天结构设计与制造方法,称为ISAM技术,利用先进的计算机辅助设计和制造技术,通过组合多个金属部件形成统一的结构,减少了连接点和螺钉的数量,提高了结构的强度和稳定性,同时降低了重量和生产成本。
COSMIC联盟通过国家层面的合作,推动美国层面上的太空服务、组装和制造(ISAM)能力,目标是让美国在这一领域发挥全球领导作用。该联盟旨在使ISAM成为空间架构和任务生命周期中的常规组成部分。
一项关于GRX810的研究揭示了这种超级合金的设计,它是为了适应极端环境而专门开发的,通过3D Systems的验证,显示出了卓越的机械性能和对极端温度的耐受性,可应用于航空航天领域对性能要求极高的部件生产。德克萨斯州立大学还获得了资金,用于进一步开发用于月球建筑的新型材料CaerusCrete,这种技术有望利用月球上的可用资源作为建材,进一步推动“原位资源利用”原则的实施,这也为探索月球提供了一种更为经济和可持续的建设方式。
总的来说,NASA及其合作伙伴通过创新的太空3D打印技术和资源利用策略,正在开拓太空制造业的新时代,为未来的太空探索提供了强有力的支持。