來源:科普前沿
中國新型運(yùn)載火箭“長征5號B ”于5月5日成功完成首飛,。期間,,載人飛船試驗(yàn)船搭載的“復(fù)合材料空間3D打印系統(tǒng)”在微重力條件下成功打印連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,。
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2020-5-9 13:28 上傳
南京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院李勇教授向俄羅斯衛(wèi)星通訊社介紹太空3D打印的發(fā)展前景,。
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李勇教授表示,,3D打印技術(shù)對于太空探索具有重要意義,將簡化超大型結(jié)構(gòu)的制造,。
“在我們需要向太空發(fā)射的物質(zhì)中,,部分由于受結(jié)構(gòu)尺寸過大的限制無法被帶入太空。隨著復(fù)合材料空間3D打印技術(shù)的發(fā)展,,我們便可以先向太空發(fā)射原材料,,然后在太空中進(jìn)行超大型結(jié)構(gòu)在軌制造�,?梢哉f這一技術(shù)對未來我們探索太空具有重要的意義,。”
專家同時指出,,連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是當(dāng)前現(xiàn)代航天器結(jié)構(gòu)的主要材料,,具有密度低、強(qiáng)度高,、重量輕的特點(diǎn),。
“節(jié)省重量對于物質(zhì)進(jìn)入太空是非常重要的關(guān)鍵因素,復(fù)合材料不僅重量輕,,強(qiáng)度也比遠(yuǎn)高于金屬,,同時密度僅為1.6g/cm3,,而大眾所熟知的鋼密度就有7.8g/cm3�,!�
3D打印復(fù)合材料通常用于制造無法發(fā)射到太空的設(shè)備:從特殊天線到整個設(shè)備組件,。中國國家航天局此前宣布,中國計(jì)劃成為全球首個在月球建立基地的國家,,將使用太空3D打印技術(shù)建造,。
太空3D打印是航天領(lǐng)域非常有前景并快速發(fā)展的領(lǐng)域,但這一領(lǐng)域的競爭才剛剛開始,。
美國Made In Space公司于2016年開發(fā)出用于太空3D打印的打印機(jī)—The Zero-Gravity,。如果宇航員緊急需要用品,比如特殊的扳手,,那么他能夠根據(jù)從地球發(fā)送的圖紙,,當(dāng)天進(jìn)行打印。有兩臺這款打印機(jī)已經(jīng)在國際空間站成功使用,。
伯明翰大學(xué)研究人員開發(fā)出用于太空3D金屬打印技術(shù),。這款設(shè)備可以克服重力,直接在軌道制造航天器,。
美國國家航空航天局(NASA)資助3D食品打印技術(shù),,成功研發(fā)BeeHex打印機(jī),可以直接在軌道上快速打印美味的比薩,。但目前這項(xiàng)技術(shù)沒有被使用,,未來計(jì)劃在例如火星旅行這樣的遠(yuǎn)距離太空飛行的情況下使用。
南加州大學(xué)教授貝羅克·霍希尼維斯研發(fā)出一種可以在其他星球打印房屋的技術(shù),,機(jī)器人可以將建筑材料—水泥一層一層鋪開,。
這些想法遇到的主要困難是如何在太空中找到建筑材料。因此,,NASA資助Made In Space公司制造飛向小行星來獲得資源的特殊航天器,,并將其變?yōu)椤拜d人倉庫”。
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