北達(dá)科他大學(xué)獲NASA 75萬美元撥款,，用于開發(fā)3D打印太空服

來源：未知大陸

據(jù)了解，北達(dá)科他大學(xué)（UND）的研究人員已獲得75萬美元的NASA撥款,，用于開發(fā)3D打印太空服。與馬歇爾、約翰遜和肯尼迪航天中心的工作人員一起工作的是UND太空研究部門的教授和主席Pablo de Leon,，他將進(jìn)行一項(xiàng)為期三年的研發(fā)項(xiàng)目，以證明這個(gè)概念的可行性,。這種增材制造的服裝被昵稱為“ NDX-3”,，將使用多種柔性聚合物制造而成,，并最終通過運(yùn)動(dòng)捕捉測(cè)試與傳統(tǒng)太空服進(jìn)行比較。

León解釋說：“到目前為止,，所有的加壓服和宇航服都是用傳統(tǒng)的縫紉技術(shù)制造的,。”“制作一件太空服需要非常熟練的縫紉工匠花費(fèi)數(shù)千小時(shí),，而且它們也非常脆弱,。重新思考太空服的制作方式是很重要的，我們發(fā)現(xiàn)3D打印可能有助于這一點(diǎn),。當(dāng)我們冒險(xiǎn)穿越近地軌道時(shí),，宇航員將需要一種可靠的方法來修復(fù)和調(diào)整他們的宇航服�,！�

從縫紉到制造的轉(zhuǎn)變
在過去的七十年中,，宇航服在很大程度上以相同的方式構(gòu)造，使用傳統(tǒng)的縫紉技術(shù)將聚氨酯尼龍,，各種金屬和可穿戴聚合物縫合在一起,。對(duì)于熟練的縫紉技師而言，此過程需要數(shù)千小時(shí)才能完成,，即使與現(xiàn)代航空航天標(biāo)準(zhǔn)相比,，成品服裝也是古老的技術(shù)。

更重要的是,，這些服裝并非物有所值,，每套的造價(jià)約為200萬美元，而且由于是為每位宇航員量身定制的,，因此通常也不能重復(fù)使用,。幾年前，UND開始與NASA合作,，以改變宇航服的制造方式,，其目的是設(shè)計(jì)一種增強(qiáng)的，更具成本效益的替代設(shè)計(jì),。

盡管de León教授和他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在該項(xiàng)目上工作了一段時(shí)間,，但最近他們才將3D打印集成到加壓服裝的設(shè)計(jì)中。直到團(tuán)隊(duì)考慮深空探索的前景時(shí),，他們才轉(zhuǎn)向增材制造,，并因此獲得了NASA合同。

德萊昂教授解釋說:“在火星和其他星球上,，宇航員沒有足夠的裁縫師來照顧他們的宇航服,，而向任務(wù)控制中心要這些部件則需要一年多的時(shí)間。”

他補(bǔ)充說：“因此,，我們將要做的是主要使用3D打印技術(shù)來制造可加壓的太空服,。” “ NASA已決定為我們的實(shí)驗(yàn)室提供資金,，因?yàn)檫@有可能改變未來太空服的生產(chǎn)方式,，并有助于減少“對(duì)地球的依賴性”，這是航天局的目標(biāo)之一,�,！�

UND團(tuán)隊(duì)的最新原型將使用柔性細(xì)絲進(jìn)行3D打印

UND雄心勃勃的新型3D打印太空服
在為期三年的NASA合同中，UND團(tuán)隊(duì)將通過開發(fā)和3D打印整件服裝來評(píng)估增材制造技術(shù)在宇航服設(shè)計(jì)中的潛力,。盡管研究人員仍處于設(shè)計(jì)過程的早期階段,，但他們已經(jīng)為所需的外觀建模并進(jìn)行了許多材料評(píng)估。

最初,，該團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)被認(rèn)為是“過于綠色”,，但他們改進(jìn)了技術(shù)，使用了一系列不同的柔性細(xì)絲對(duì)零件進(jìn)行了打印和壓力測(cè)試,，現(xiàn)在NASA要求提供完整的原型,。隨著項(xiàng)目的進(jìn)展，UND的太空部門將與NASA更加緊密地合作,，以匯集專業(yè)知識(shí),，并利用該機(jī)構(gòu)的先進(jìn)3D打印技術(shù)。

“在過去,，我們一直非常接近NASA的中心,，這個(gè)特殊的項(xiàng)目，我們將需要他們的專業(yè)知識(shí),，投入和專門的設(shè)備,，”里昂說。NASA幾十年來一直是3D打印領(lǐng)域的先驅(qū),。它擁有一些最先進(jìn)的設(shè)備和最好的專家,，幫助我們解決我們將在這個(gè)項(xiàng)目中發(fā)現(xiàn)的一些問題�,！�

“我們將與馬歇爾,，約翰遜和肯尼迪航天中心合作，因?yàn)樗鼈冊(cè)谀承╊I(lǐng)域具有專長(zhǎng),，我們將使用它們來開發(fā)原型和用于打印原型的設(shè)備,。”

一旦團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了他們的附加原型,，他們將對(duì)其進(jìn)行一系列運(yùn)動(dòng)捕捉測(cè)試,，以將其性能與常規(guī)飛行服進(jìn)行比較,。假設(shè)該服裝是為在火星上使用而設(shè)計(jì)的，則運(yùn)動(dòng)捕捉測(cè)試將模擬外太空的狀況,，從而使研究人員能夠準(zhǔn)確地測(cè)量其可靠性。

宇航服的靈活性,，機(jī)動(dòng)性和步行運(yùn)動(dòng)學(xué)等因素都將在設(shè)置期間受到密切監(jiān)控,，以確保宇航服盡可能地易于搬動(dòng)。在該項(xiàng)目的后期階段,，人體掃描技術(shù)將用于創(chuàng)建定制的原型,，這些原型旨在“完全適合”未來的宇航員。

萊昂教授總結(jié)說：“我們認(rèn)為,，對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間的太空飛行而言,，擁有一套完全適合您并為您量身定做的宇航服比采取“一種尺碼適合所有人”的方法更好。 “使用傳統(tǒng)技術(shù)將是昂貴且非常困難的,，但是使用增材制造則可以做到這一點(diǎn),�,！�