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合發(fā)射聯盟(ULA) 火神火箭成功發(fā)射升空。然而,，航天器推進系統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,。”計劃中的登月將不可能實現,。（可以在Astrobotic 的社交媒體帳戶上找到有關 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）的零件至關重要。

●高精度打�,。�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重要,，因為即使是最輕微的偏差也會產生重大影響。

●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部打印,，從而節(jié)省了數周的交貨時間,，并且每個零件的價格便宜了一個數量級。據 AON3D 稱,，數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的金屬部件,，從而減輕了車輛重量并加快了生產速度。

Peregrine 的航空電子設備執(zhí)行著陸器的所有命令和數據處理,。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) 儀器套件提供數據,。


△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。該打印機生產用于血樣制備的離心機，展示了減少生產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,，由于他們的經驗,、先進技術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的開拓性進步至關重要,。雖然此次任務失敗了，但仍然提供了寶貴的經驗,，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。