艦隊(duì)空間開發(fā)新一代3D打印衛(wèi)星，萬物互聯(lián)的時(shí)代即將到來

導(dǎo)讀：3D打印在衛(wèi)星尤其是小衛(wèi)星方面的應(yīng)用越來越深化，而衛(wèi)星小型化已然成為一種行業(yè)趨勢。未來，小衛(wèi)星將在空天領(lǐng)域發(fā)揮出越來越重要的作用，并會向?qū)嵱没�,、業(yè)務(wù)化發(fā)展，同時(shí)也會進(jìn)一步提升通信,、對地觀測,、空間科學(xué)、技術(shù)試驗(yàn)等領(lǐng)域的應(yīng)用能力,。

南極熊獲悉,，澳大利亞衛(wèi)星開發(fā)商艦隊(duì)空間（Fleet Space）公司近日透露，它們未來計(jì)劃在12個(gè)月內(nèi)推出一款名為Alpha的小型衛(wèi)星,，更值得注意的是,，它是完全由3D打印制作完成的。

Fleet Space聲稱Alpha將會是世界上第一顆完全3D打印的衛(wèi)星,，衛(wèi)星將裝配上先進(jìn)的波束成形技術(shù)和專利天線,，以實(shí)現(xiàn)在更寬廣的空間內(nèi)釋放速度更快、范圍更廣的信號連接,。

艦隊(duì)空間的首席執(zhí)行官兼創(chuàng)始人Flavia Tata Nardini說："艦隊(duì)空間的愿景是,，每個(gè)人，每個(gè)地方,，都能獲得無限的連接,，無論他們在全球的哪個(gè)地方，在城市,，在偏遠(yuǎn)地區(qū),，在陸地或在海洋中航行,。我們最近的B輪投資使我們有能力通過開始一項(xiàng)大膽的新戰(zhàn)略來實(shí)現(xiàn)這一愿景,。“

△3D打印的阿爾法小衛(wèi)星,。照片來自艦隊(duì)空間,。

以無限連接為目標(biāo)

艦隊(duì)空間公司在空間技術(shù)領(lǐng)域此前就已創(chuàng)下了諸多記錄，該公司早在2018年就向低地球軌道（LEO）發(fā)射了澳大利亞首批四顆商業(yè)納米衛(wèi)星,，即其Proxima 1和2以及Centauri 1和2衛(wèi)星,。此后，該公司繼續(xù)開展半人馬座計(jì)劃的工作,，并在今年早些時(shí)候發(fā)射了其第五和第六顆衛(wèi)星,。

上個(gè)月,，該公司獲得了2640萬美元的B輪融資，以加強(qiáng)其提供全球衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)（IoT）連接的使命,。在宣布融資時(shí),，艦隊(duì)空間的估值為1.26億美元，并得到Artesian Venture Partners,、Blackbird Ventures,、Grok Ventures和Horizons Ventures等公司的支持。

艦隊(duì)空間公司在先進(jìn)制造業(yè)中同樣創(chuàng)下了多項(xiàng)首次,，包括世界首創(chuàng)的用于小型衛(wèi)星的金屬3D打印貼片天線,，使得每公斤航天器的吞吐量提高了10倍。現(xiàn)在,，該公司正在將其專業(yè)知識和新資本用于創(chuàng)造新一代的小型衛(wèi)星,，以提高連接能力。

納爾迪尼說："我們故事的這一新篇章是由開發(fā)一個(gè)名為阿爾法的新衛(wèi)星星座引領(lǐng)的,，該星座將與我們現(xiàn)有的半人馬座星座協(xié)調(diào)工作,。阿爾法的開發(fā)代表了衛(wèi)星制造技術(shù)向前邁出的一大步，也是國際上首次完全通過3D打印技術(shù)創(chuàng)建衛(wèi)星,。通過將空間技術(shù)的創(chuàng)新,、部署和服務(wù)結(jié)合起來，清楚地表明我們有意成為國際空間技術(shù)的全球領(lǐng)導(dǎo)者,，并支持澳大利亞領(lǐng)導(dǎo)這一關(guān)鍵領(lǐng)域的雄心,。“

阿爾法星座計(jì)劃

艦隊(duì)空間計(jì)劃將新阿爾法的重要性與現(xiàn)有的半人馬座衛(wèi)星并列,，后者是世界上最先進(jìn)的空間通信系統(tǒng)之一,。該公司計(jì)劃利用其不積累的小型衛(wèi)星星座的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)來完善阿爾法，并尋求進(jìn)一步擴(kuò)大其覆蓋范圍,。該公司還希望提他們的衛(wèi)星供低至亞秒級的延遲,，以提供一種具有成本效益的手段，更迅速地在更多地點(diǎn)提供前所未有的連接,。

據(jù)Fleet Space稱,，Alpha將代表世界上第一顆完全3D打印的衛(wèi)星。這款衛(wèi)星將配備他們公司先進(jìn)的數(shù)字波束成形技術(shù),，該技術(shù)具有多個(gè)3D打印的全金屬天線陣列和數(shù)字信號處理能力,。

數(shù)字波束成形技術(shù)在點(diǎn)對點(diǎn)衛(wèi)星通信中產(chǎn)生大量高度定向的低干擾波束，以大幅提高客戶物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的吞吐量,，從而一次為更多的客戶終端提供服務(wù),。這一過程提供了高頻譜效率，通過增強(qiáng)的頻率重用,、更快的數(shù)據(jù)速率和更穩(wěn)健的鏈接提高了服務(wù)質(zhì)量,。

波束成形技術(shù)將被集成到LEO Alpha中,，它的體積不超過半平方米，是Fleet Space公司聲稱的另一個(gè) "世界第一",。

阿爾法衛(wèi)星將有多達(dá)64個(gè)金屬3D打印貼片天線,，而艦隊(duì)空間的最新衛(wèi)星半人馬座4號上只有4個(gè)，這意味著性能增加了16倍,，而重量只有4倍,。

阿爾法衛(wèi)星預(yù)計(jì)將在12個(gè)月內(nèi)完成發(fā)射，它代表著艦隊(duì)空間公司在擴(kuò)大其研發(fā)部門范圍時(shí)的根本轉(zhuǎn)變,。阿爾法衛(wèi)星將增加艦隊(duì)空間的低地軌道小衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò),，它的目標(biāo)是將該網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)大到140個(gè)衛(wèi)星群。

△低地球軌道上的阿爾法小衛(wèi)星的效果圖,。圖片來自艦隊(duì)空間,。

澳大利亞空間技術(shù)的發(fā)展

Fleet Space公司表示，最近獲得的B輪融資標(biāo)志著對澳大利亞蓬勃發(fā)展的航天工業(yè)的堅(jiān)定承諾,，并將創(chuàng)造70個(gè)新的就業(yè)機(jī)會,，其中許多將是科學(xué)、技術(shù)和工程職位,。

在宣布這一消息時(shí),，創(chuàng)新和技能部長大衛(wèi)-皮索尼議員說："艦隊(duì)空間技術(shù)公司的發(fā)展和本輪融資的成功完成，是對澳大利亞和南澳大利亞州空間工業(yè)部門持續(xù)發(fā)展的重要肯定,。通過支持艦隊(duì),，馬歇爾自由黨政府正在支持在南澳大利亞創(chuàng)造高技能的就業(yè)機(jī)會，并為澳大利亞航天局的既定目標(biāo)規(guī)劃一條軌跡,，即到2030年建立一個(gè)120億英鎊的產(chǎn)業(yè),。"

除了Fleet，澳大利亞太空領(lǐng)域的其他參與者最近也有一些關(guān)于增材制造的發(fā)展,。早在2018年,，澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織（CSIRO）就強(qiáng)調(diào)了3D打印對于該國太空領(lǐng)域發(fā)展的重要性，以及它在實(shí)現(xiàn) "太空2.0 "方面可能發(fā)揮的作用,。

從那時(shí)起,，位于墨爾本的金屬3D打印機(jī)制造商Titomic與澳大利亞航天公司Gilmour Space Technologies合作，為Gilmour的運(yùn)載火箭3D打印高性能火箭和空間部件,。最近,，Titomic與按需生產(chǎn)供應(yīng)商Romar Engineering合作，獲得了810萬澳元的撥款,，這兩家公司將分別用于生產(chǎn)衛(wèi)星部件以及未來太空任務(wù)的流體和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，并將其商業(yè)化,。

同時(shí),，悉尼科技大學(xué)（UTS）的ProtoSpace最近與Nano Dimension開展了一個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目,，Nano Dimension是一家用于增材制造電子產(chǎn)品（AME）的工業(yè)3D打印機(jī)制造商，旨在為空間領(lǐng)域利用5G的力量,，推進(jìn)3D打印毫米波和太赫茲天線和電路,。

在其他地方，澳大利亞金屬3D打印機(jī)原始設(shè)備制造商AML3D宣布計(jì)劃與一家未命名的航空航天公司合作,，首次進(jìn)入太空領(lǐng)域,，而澳大利亞冷噴3D打印機(jī)制造商SPEE3D公布了自己的計(jì)劃，以低成本的金屬3D打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī)徹底改變太空領(lǐng)域,。

△SPEE3D的3D打印火箭發(fā)動(dòng)機(jī),。圖片來自SPEE3D