3D打印走进太空

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不久前，在international/きだよ 0号空间站，俄罗斯宇航员使用3d打印技术制作了老鼠甲状腺，这是人类首次在きだよ 0号空间站打印生物器官。

在泰空工作和生活并不容易，材料经常短缺。对地球“供应”的依赖限制了人类对深海的探索。2014年，美国向国际空站运送了世界上第一台泰空 3 D打印机，并先后印刷了泰空的一系列特殊零部件，揭开了人类的“泰”

一般来说，当一些工具或部件在international/きだよ 0号空间站丢失时，宇航员不得不花费几周甚至几个月等待来自地面的补给。通过泰空3d打印机，技术人员在地球上设定了货物的制造程序，然后通过电子邮件将它发送到国际空站。整个过程不到一周，但实际打印时间只有4小时左右。

除了时间成本，泰空3d印刷节省的运输成本也相当可观。空站、基地或复杂的宇宙飞船系统由许多部分组成。虽然我们在施工过程中努力提高可靠性，但我们仍然面临零件损坏和系统升级等问题。如果大量预制构件被运入空台，高昂的下水成本将会大大增加。如果采用泰空3d印刷技术，只需将原材料和轻型打印机带入泰空，以便在当地制造所需零件，最大限度地减少排放重量，提高工作效率。将来，当人类可以从其他星球的表面开采原材料时，他们还可以在泰空建立一个“零件工厂”,进一步减轻航天器的发射重量，拯救空.

泰空 3d打印技术的运行环境与地球截然不同，其技术难度也不同。在地球上，依靠重力，加热的塑料、金属或其他由3d打印机挤出的材料可以自然地一层一层地沉积和打印3D物体。然而，在太空零重力的情况下，有必要使用以给定速度旋转的离心机来确保材料沉积到位，或者修改3d打印过程以使设备平稳运行。然而，基于地球的原始3d打印技术更容易适应月球和火星的微重力环境。

3d打印技术的“升级空”仍然面临着人力不足的问题。在没有太多人甚至无人监管的情况下，整个印刷过程，如生产、提取、运输和安装，需要高度自动化甚至全自动化的机器人来完成系统操作和协调。实现“泰空制造”需要机器人自动化技术，这比零重力下的3d打印更复杂、更困难。只有有了更智能的机器人和来自其他星球的“使用当地材料”技术的突破，人类才有可能通过机器人装配线完成原材料的收集、零件的组装，甚至是在空台建造月球或火星基地。

3d打印可以高精度地设计复杂的几何模型，其制造过程曾经令人惊叹。然而，与传统制造业相比，由于特殊材料和高批量生产成本等限制因素，它似乎有些“浮华”，与普通人的日常生活相去甚远。然而，在诸如航空、空航空航天、军事、临床医学等前沿领域。，3d打印可以在短时间内生产高度个性化的零件和模型，使高端制造业更加强大。人们对泰空3d印刷技术的未来充满期待。

(作者是美国密歇根州立大学航空航天工程教授，本报记者尚开元采访)

《人民日报》(2019年2月20日，第17版)

来源：搜狐微门户