AON3D助力月球著陸器的制造，推動太空探索和未來創(chuàng)新

Astrobotic的游隼一號任務（美國最新的登月計劃）于 2024 年 1 月 8 日搭乘來自卡納維拉爾角太空部隊的聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟(ULA) 火神火箭成功發(fā)射升空,。然而,，航天器推進系統(tǒng)的故障導致嚴重的燃料損失,，迫使團隊放棄原定于 2 月 23 日在月球中緯度地區(qū)Sinus Viscositatis進行的登月嘗試,。


△Astrobotic 的 Peregrine 月球著陸器

Astrobotic 在 Peregrine 發(fā)射幾小時后發(fā)布了這條消息：“目前的目標是讓 Peregrine 盡可能接近月球距離，以免它失去保持指向太陽的位置并隨后失去動力�,！庇媱澲械牡窃聦⒉豢赡軐崿F(xiàn),。（可以在Astrobotic 的社交媒體帳戶上找到有關(guān) Peregrine 著陸器的最新信息）



這一進展讓 Astrobotic 及其合作伙伴相當失望，他們對 Peregrine 寄予厚望,，準備成為第一個商業(yè)月球著陸器,，這也是50年來第一個美國登月著陸器。盡管沒有到達目標,，但游隼一號的發(fā)射仍然代表著商業(yè)月球探索的第一步,，并凸顯了 3D 打印機制造商AON3D等公司的創(chuàng)新貢獻。Peregrine 著陸器在 Astrobotic 位于賓夕法尼亞州匹茲堡的總部組裝,，是眾多供應商共同努力的成果,，其中僅來自賓夕法尼亞州就有 184 家公司。



3D打印助力月球著陸器制造

●高性能材料：AON3D 在此次任務中的作用凸顯了3D打印在航空航天工程中日益重要的意義,。AON3D 為航空航天設計和制造的各個方面做出了貢獻,，專注于制造高性能零件。該公司參與的核心是其M2+打印機,，該打印機以其能夠使用 Ultem 等各種高性能材料而聞名,。AON3D 將這種高強度耐熱熱塑性塑料描述為太空應用的理想選擇，因為它在極端環(huán)境下具有耐用性和穩(wěn)定性,。這種材料對于制造能夠承受太空旅行惡劣條件（例如暴露在高輻射水平和劇烈溫度波動下）的零件至關(guān)重要,。

●高精度打印：M2+ 打印機在為 Peregrine 著陸器創(chuàng)建復雜組件方面發(fā)揮了重要作用,，能夠高精度地處理 Ultem 等材料,，有助于它制造任務所需的零件。這種精度水平在航空航天領域至關(guān)重要,，因為即使是最輕微的偏差也會產(chǎn)生重大影響,。

●縮短制造周期：全尺寸航空電子設備盒,、繼電器,、母線、連接器和其他模型和原型均在內(nèi)部打印,，從而節(jié)省了數(shù)周的交貨時間,，并且每個零件的價格便宜了一個數(shù)量級。據(jù) AON3D 稱,，數(shù)百個固定裝置和支架取代了機載航空電子設備和電氣系統(tǒng)的金屬部件,，從而減輕了車輛重量并加快了生產(chǎn)速度。

Peregrine 的航空電子設備執(zhí)行著陸器的所有命令和數(shù)據(jù)處理,。此外,，AON3D 還為世界上第一個運送到月球表面的商業(yè)有效載荷創(chuàng)建了 3D 打印的“月球盒子”，其中包括兩種鑄造的加密貨幣。

登月時刻
游隼月球著陸器代表了月球探索領域的一項重大冒險,，并被選為美國宇航局商業(yè)月球有效載荷服務（CLPS）計劃的一部分,。游隼著陸器高約 1.9 米（6.2 英尺），寬約 2.5 米（8.2 英尺）,，是一個由四個著陸腿支撐的箱形航天器,。該著陸器設計可攜帶約 20 種不同的有效載荷，其有效載荷質(zhì)量容量為 90 公斤（198 磅）,。

游隼一號搭載了一套由五個 NASA 有效載荷組成的套件,，旨在定位月球上的水分子、測量著陸器周圍的輻射和氣體,，并評估其表面的薄層月球氣體（稱為外逸層）,。這些有效載荷將為 NASA 的月球 Vulkan 成像和光譜探測器(Lunar-VISE) 儀器套件提供數(shù)據(jù)。


△Peregrine 已組裝完畢,，準備前往佛羅里達州,，與 ULA Vulcan Centaur 運載火箭整合

AON3D 與太空任務
AON3D 的 3D 打印專業(yè)知識已被用于 Peregrine 任務之外的其他太空項目，它與美國宇航局進行了合作,，包括開發(fā)火箭發(fā)動機和衛(wèi)星部件的零件,。與此同時，加拿大航天局（CSA）也采用AON3D的M2+ 3D打印機在國際空間站（ISS）上進行生物醫(yī)學研究,。該打印機生產(chǎn)用于血樣制備的離心機,，展示了減少生產(chǎn)時間和增強設計靈活性的優(yōu)勢。AON3D 還向航天工業(yè)的私營公司提供打印機,，例如Blue Origin,、Hutchinson和美國空軍。


△M2+打印機

游隼一號任務所面臨的挑戰(zhàn)在太空探索領域并非獨一無二,。例如,，Relativity Space的全3D打印火箭在首次發(fā)射后也遇到了困難。盡管在 2023 年 3 月成功發(fā)射,，但人族 1 號航天器和游隼一樣,，沒有到達預定目標，并且由于第二級故障而未能入軌,。很明顯,，太空任務的景觀充滿了成功和失敗，而且并非所有航天器都能完成其軌道任務,，無論它們是否有數(shù)百個 3D 打印零件,。



盡管如此，重要的是要認識到太空探索的軌跡是以學習曲線為標志的,，隨著時間的推移,，像SpaceX執(zhí)行的任務一樣,，由于他們的經(jīng)驗、先進技術(shù)和從過去的任務中迭代學習,，其成功率顯著提高,。

雖然像游隼這樣更具創(chuàng)新性、更具實驗性的任務首次失敗的風險很高,，但要相信最初的失敗可能是未來成功的重要組成部分,，這些任務對于太空技術(shù)的開拓性進步至關(guān)重要。雖然此次任務失敗了,，但仍然提供了寶貴的經(jīng)驗,，推動航空航天行業(yè)向前發(fā)展，為太空探索和未來創(chuàng)新做出貢獻,。