小時候看過科幻小說、科幻電影,里面講到了太空殖民地,人類不用再“蝸居”在地球上,可以在很多星球上自由生活。
但盡管人類登月已經半個多世紀了,科技發展的速度也在加快,太空殖民地的探索卻止步不前。最大的困難在于太空中無法生產制造,僅依靠火箭帶上去的工具根本無法完成這個任務。不過,3D打印技術的發展將為這一目標實現帶來契機,Made In Space 首席戰略官 Mike Chen近日在福布斯上撰文詳解了這一趨勢。
作為一家3D打印制造商,Made In Space只生產在太空中使用的機器,并與美國NASA合作,預計在明年把首臺3D打印機送入國際空間站。這將給Made In Space帶來一個至高無上的榮譽:成為第一家在地球之外制造物品的公司。
太空3D打印將改變太空探索的進程,目前太空探索的狀況是,把所有需要的工具先制作好,然后用火箭發射到太空中去,這導致有非常多的局限性。首先物品發射升空的成本十分高昂,1磅(453克)的價格約為1萬美元,盡管現在的成本一直在降,但火箭的體積就那么大,你能攜帶物品的體積十分有限。
其次,重力在其中扮演了干擾的角色,發射中物品需要承受大幅的超重施壓,而進入太空后又進入零重力狀態,在這種狀態下工作與地球上的狀態完全不同。所以在發射之前,需要經過反復測試以適應多重的環境,不僅成本高,而且周期長。
更關鍵的是,一旦發射出去了,就更改不了了,太空中只能做計算范圍內的工作。
但有了3D打印機就不一樣了,由于整個工作都在太空中進行,其生成的物品天然與環境適配,性能表現會更出色。這有可能意味著,當前在地球上為太空所做的系統,包括衛星、空間站,都有可能會被打破,很多東西可以被更好的代替。
此外,太空3D打印的好處包括節約材料,快速成型,降低了成本和運輸的復雜性,可大大擴展太空試驗的范圍。比如當你需要一個特制工具的時候,由地球這邊設計出來3D模型發送過去,那邊很快就可打印出來。
太空中由于零重力,3D打印的產品會更美觀一些,不過這些東西如果放到地球上,很可能連自身都支撐不了。
由于地球與太空環境的截然不同,對于Made In Space來說,要找到這樣的3D打印機相當不容易,不僅要保證3D打印機在發射過程中不會損壞,而且要在太空這種特殊環境下正常工作。
3D打印的原理在于材料的堆砌,通過極細的液體集結在一起,然后冷卻成型,這在地球上是行得通的。但在太空中,這些材料噴出來后不會乖乖的黏在一起,很有可能會四處飛濺,根本做不成一塊物品。
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