3D打印:全方位參與太空生活的衣食住行
日新月異的3D打印技術(shù)不僅能隨飛機(jī)翱翔云端,而且早已沖出九霄全跨,游于天外,全方位滲透進(jìn)了太空探索的方方面面亿遂,作用在衣食住行之中浓若,成為未來(lái)太空生活不可或缺的技術(shù)之一。盡管很多項(xiàng)目尚不完善蛇数,但已經(jīng)取得的眾多成果無(wú)疑昭示著太空3D打印的光明前景挪钓。
3D打印:全方位參與太空生活的衣食住行
最近耳舅,國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919首飛成功的消息振奮了不少?lài)?guó)人的內(nèi)心碌上。其中,3D打印技術(shù)通過(guò)制造更輕盈的部件幫助機(jī)身減重浦徊,為這次飛行的順利完成做出了不小的貢獻(xiàn)条嚼。事實(shí)上,3D打印技術(shù)不僅能飛上云端获隆,而且早已沖出九霄齿贡,游于天外,全方位滲透進(jìn)了太空探索的方方面面涌遏,作用在衣食住行之中饮乃,成為未來(lái)太空生活不可或缺的技術(shù)之一。
3D打印令宇航服更加安全
外太空環(huán)境惡劣早知,當(dāng)宇航員在艙外活動(dòng)時(shí)惦踩,作為將人體與外界隔開(kāi)的唯一防護(hù)層,宇航服安全性能的重要性不言而喻南砰。中敲骏、美等航天大國(guó)不約而同地選擇把3D打印技術(shù)運(yùn)用于宇航服的制作,以提高其安全指數(shù)涨拣。
2015年蝇降,中國(guó)航天科技集團(tuán)公司一院211廠工藝研發(fā)中心利用3D打印技術(shù),實(shí)現(xiàn)了艙外航天服通風(fēng)流量分配管路和法蘭產(chǎn)品的一體化成形它褪。這樣做可以提高產(chǎn)品的可靠性饵骨,保證航天員艙外活動(dòng)的安全翘悉,并提高航天服的研制進(jìn)度。這一技術(shù)得到了中國(guó)航天員科研訓(xùn)練中心的認(rèn)可居触。
今年四月妖混,美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室提出在空間中使用的金屬織物。該團(tuán)隊(duì)希望以此降低成本并創(chuàng)建獨(dú)特的材料轮洋。這些織物最終可用來(lái)幫助宇航員屏蔽隕石或其他行星的惡劣環(huán)境條件制市。
3D打印使太空食品更為豐富
為了保證在失重狀態(tài)下正常進(jìn)食,傳統(tǒng)的太空食物講究盡量能一口吃掉弊予,沒(méi)什么湯湯水水祥楣。因而往往被做成像牙膏那樣的糊狀,或者有點(diǎn)像壓縮餅干汉柒,從外形到口味都比較單調(diào)误褪,不甚美味。食物3D打印技術(shù)誕生以后碾褂,這一現(xiàn)狀便有了改善的希望兽间。
美國(guó)康奈爾大學(xué)的研究者目前就正在開(kāi)發(fā)太空用食品3D打印機(jī)。他們將不少工夫花費(fèi)在了口味多樣化的研發(fā)上祠劣。通過(guò)運(yùn)用食用水膠體懸浮液以及調(diào)味劑秤淀,食物打印機(jī)能模仿制作一系列不同風(fēng)味和質(zhì)地的食物。食材的顏色也可以通過(guò)打印機(jī)來(lái)復(fù)制耗萝,從而讓復(fù)制出來(lái)的食物具備以假亂真的色香味。這可以讓宇航員在用餐時(shí)有新鮮感否因,不至于厭食舆佩。這樣一款機(jī)器就相當(dāng)于一個(gè)濃縮的廚房,不僅節(jié)約了太空艙的有限的存儲(chǔ)空間榔晃,而且省去了處理食品包裝垃圾的麻煩泌榕,可謂一舉兩得。
3D打印助外星房屋就地取材招殊,拔地而起
解決了吃飯穿衣的問(wèn)題气岁,3D打印還有望幫助人們把房子建到外星球上去。要想在月球秆候、火星甚至更遙遠(yuǎn)的星球上建立永久性住所浦堪,把大量建材從地球上運(yùn)過(guò)去顯然是不現(xiàn)實(shí)的〈倘鳎科學(xué)家們之所以選中3D打印來(lái)承擔(dān)外星建房的重任鳖宾,正是看中了它就地取材、快速成型的本領(lǐng)逆航。
今年4月鼎文,美國(guó)西北大學(xué)研究人員開(kāi)發(fā)了一種可用于太空探索的新型3D打印技術(shù)渔肩。他們使用模擬器生產(chǎn)出類(lèi)似于在月球或火星表面上可以發(fā)現(xiàn)的粉末材料來(lái)合成一種3D打印專(zhuān)用油墨,并利用3D打印按需生產(chǎn)物體拇惋。這項(xiàng)技術(shù)可以為人類(lèi)搭建外星住所提供幫助周偎。
無(wú)獨(dú)有偶,5月初撑帖,歐洲航天局的科學(xué)家利用地球火山物質(zhì)模擬出的月塵和太陽(yáng)能熔爐制出原材料栏饮,再通過(guò)3D打印將其加工成了“月球磚”。接下來(lái)磷仰,研究人員將模擬月球環(huán)境進(jìn)行實(shí)驗(yàn)袍嬉,觀察在真空、高溫環(huán)境下還能否3D打印出磚塊灶平。該項(xiàng)目的最終目標(biāo)是在月球上建造建筑伺通。
3D打印讓航天器制作更快捷,維修更方便
比起宇航衣帆伯、太空食品和外星建筑嫌隆,3D打印目前在航天器領(lǐng)域的應(yīng)用更為廣泛,因?yàn)楫吘惯@是人類(lèi)進(jìn)入太空展開(kāi)活動(dòng)的基礎(chǔ)代投。3D打印對(duì)航天器的貢獻(xiàn)主要在于提高制作效率荷况,使部件維修更為方便。
2015年灾您,NASA成功對(duì)一臺(tái)采用多個(gè)3D打印復(fù)雜部件的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了測(cè)試梆甘,3D打印在這臺(tái)機(jī)器的制作過(guò)程中扮演了重要角色。閥門(mén)等復(fù)雜零部件的制作周期通常需要一年以上烛辜,而采用了3D打印技術(shù)之后江伴,則縮短到了幾個(gè)月的時(shí)間。
在軌航天器的維修和零部件替換及實(shí)現(xiàn)航天器自我復(fù)制是長(zhǎng)期以來(lái)航空領(lǐng)域的一個(gè)難題臂葫。傳統(tǒng)的解決辦法往往是將新零件通過(guò)火箭發(fā)射到太空中再進(jìn)行安裝踢臀,費(fèi)時(shí)費(fèi)力。而如今通過(guò)國(guó)際空間站等太空平臺(tái)進(jìn)行3D打印豆蚀,可根據(jù)需要直接在太空中制造出需要替換的老化或損壞的航天器零部件媚曾,并有助于航天器的自我復(fù)制。
通過(guò)以上介紹可以看到抬闷,3D打印在太空生活中的應(yīng)用這個(gè)大課題還處于初期探索階段妇蛀,很多技術(shù)尚不完善,有待進(jìn)一步深入探究饶氏,更加多樣化的應(yīng)用方案尚待進(jìn)一步研發(fā)讥耗。盡管如此,已經(jīng)取得的這些成果無(wú)疑匯成了一個(gè)良好的開(kāi)端,昭示著太空3D打印的光明未來(lái)古程。
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