2023年 白宮計劃向NASA投入260億美元,，包含3D打印

2022年4月日,，南極熊獲悉,，白宮要求NASA在2023年為3D打印機技術(shù)提供260億美元的專項預(yù)算,，通過阿爾特彌斯和其他幾個國家戰(zhàn)略計劃,，來保持美國在全球創(chuàng)新方面的領(lǐng)導地位,。這一次,，3D打印預(yù)算比2022年增加4.7%，如果獲得批準,，將比2021年預(yù)算高出約27億美元,。

通常NASA的資金主要用于載人航天、空間科學,、航空學,、技術(shù)開發(fā)和教育等領(lǐng)域的項目，按照比例,，大約50%的資金用于載人航天活動,，30%用于科學研究和機器人任務(wù)，20%用于其他,。

△NASA示意圖,。圖片來自NASA

過去和未來
作為唯一能夠長期測試NASA探索微重力的平臺，國際空間站 (ISS) 已被證明對太空 3D 打印技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要,。NASA 在其預(yù)算中強調(diào)了這一點,，并補充說，在軌道艙上進行的太空3D打印機,，可以幫助科學家識別,、開發(fā)和測試宇航員在太空中獲得更長停留太空的技術(shù)。

作為美國宇航局“太空行動”項目中的一部分,，國際空間站可能會在2023年獲得高達13億美元的專項資金,。不過，自2021年以來,，投入資金始終沒有太大變化,。相反，它還略有下降,，可能是由于資金被重新分配投入到其他項目中,，例如“深空探索”,，由備受期待的阿爾忒彌斯計劃人類重新登月計劃。

△國際空間站,。圖片來自美國國家航空航天局提供

然而,，就目前而言，大型軌道艙實驗仍然是大量科學任務(wù)的所在地,。NASA強調(diào)了他們在2021年,，進行的一項關(guān)于3D打印Redwire Regolith Print (RRP) 的重要研究。與美國宇航局馬歇爾太空飛行中心合作開發(fā)于2021年8月10日發(fā)射,，該項目是為了證明可利用模擬月球等行星表面風化層(松散的巖石和土壤)的材料,，在空間站上進行3D打印是可能的。

這不僅標志著月球風化層模擬物首次用于太空中的3D打印,，而且該結(jié)果有助于確定使用風化層作可為3D打印機原材料,，以及其他按需結(jié)構(gòu)的可行性。為建造太空棲息地,，未來太空探索具有重大意義,。

△美國宇航局將嘗試開采月球南極，以獲取未來阿爾忒彌斯一代探險者可以使用的自然資源,。圖片來自美國國家航空航天局

2022 年,，Techshot（現(xiàn)為Redwire的一部分）將重新啟動美國第一臺太空生物打印機 BioFabrication Facility (BFF)，該設(shè)備于2019年返回地球進行改進,。一旦再次返回太空,，BFF將進行多項測試，包括生物打印人體心肌組織和人體血管組織的項目,，以及國防部(DoD) 生物打印部分人體半月板的項目,。

值得注意的是，在2023年,，國際空間站科研計劃包括即將開展的組織工程和再生醫(yī)學研究,，改善人類健康和壽命，以及其他政府機構(gòu)支持的飛行項目,，以探索從干細胞生物學到3D打印的一系列相關(guān)研究,。

NASA的“太空行動”投入中的另一個項目是太空飛行。初期預(yù)算為9.75億美元,，它將為所有NASA和其他機構(gòu)提供測試研究,。例如，根據(jù)預(yù)算要求,，評估先進的3D打印技術(shù),，測試著陸器、在軌級和航天器中的液體火箭發(fā)動機等,。這些火箭推進測試最終將支持Artemis項目,，可針對商業(yè)客戶和NASA自己的內(nèi)部組件測試,。

△AMF是國際空間站上的第一臺商用3D打印機。圖片來自Redwire

未來的空間技術(shù)
對于“太空技術(shù)”NASA正在推進3D打印實現(xiàn)創(chuàng)新,，以支持快速高效的太空運輸,，從而減少運輸時間。首先,，該機構(gòu)計劃在2023年開始研發(fā)3D打印難熔合金的初步開發(fā),、試驗和模擬。該計劃是RAAMBO項目的一部分,，它是耐火合金增材制造構(gòu)建優(yōu)化的縮寫,，計劃通過集成的計算材料工程方法推進耐火合金的3D打印使用。

此外,，2023年,，機器人航天器OSAM-2（On-Orbit Service and Manufacturing Demonstration-2的縮寫，以前稱為Archinaut One）計劃將在4月份之前準備在獵鷹9號火箭上發(fā)射,。該太空項目將測試3D打印如何在太空中建造、組裝和部署復(fù)雜的結(jié)構(gòu),。一旦部署并定位在軌道艙上,，航天器將使用AI操作和人工操作倆種模式下，可3D打印兩個結(jié)構(gòu)梁,。

△美國宇航局局長 Bill Nelson,。圖片來自NASA

另外“航空工程”還將投入9.71億美元用于3D打印科研資助，NASA說它計劃資助幾個與3D打印相關(guān)的項目,。一種是3D打印固態(tài)電池,，以增強能量、充電和安全性,。第二個項目將評估卡內(nèi)基梅隆大學研究人員正在進行的一項高效大規(guī)模生態(tài)3D打印系統(tǒng),。

未來其他空間技術(shù)，如RAMPT（快速分析制造推進技術(shù)的縮寫）,，將繼續(xù)推進3D打印用于制造液體火箭發(fā)動機部件,。NASA正在利用3D打印幫助拓展他們的硬件、材料和軟件組合,，例如其他發(fā)射服務(wù),、火箭推進和探索設(shè)備等。