3D打印深入太空探索領(lǐng)域,，推動太空行動和月球探索

2024年4月,，南極熊獲悉，美國太空制造商Rocket Lab從 U.S. Space Force獲得了一份價值 1,449 萬美元的合同,，用于加強太空軌道的研究任務。Astrobotic則與德國研究機構(gòu)合作,，率先利用月球資源在月球上進行 3D 打印,。兩者均定于未來兩年內(nèi)推出，標志著地外發(fā)展的重大進步,，體現(xiàn)了推動太空探索新時代的進步和協(xié)作精神,。



Rocket Lab的戰(zhàn)略飛躍
作為太空領(lǐng)域的杰出參與者，Rocket Lab 接受U.S. Space Force（美國武裝部隊的太空戰(zhàn)部門）的委托,，執(zhí)行一項關(guān)鍵任務：太空測試計劃 30 (STP-S30),。該任務旨在通過發(fā)射 DISKSat（一顆專門設(shè)計的圓盤形衛(wèi)星）來促進美國國防部(DoD) 的太空行動。它將測試在極低地球軌道（VLEO）上的持續(xù)飛行,，極低地球軌道距離地球較近,，可以進行更清晰、更詳細的觀測,。此任務還側(cè)重于增強衛(wèi)星在這一具有挑戰(zhàn)性的軌道上長時間保持活躍和穩(wěn)定的能力,，這對于連續(xù)數(shù)據(jù)收集和操作至關(guān)重要。

STP-S30 任務計劃于 2026 年上半年從弗吉尼亞州NASA 瓦洛普斯飛行設(shè)施的 2 號發(fā)射場發(fā)射,，是軌道服務計劃 4 (OSP-4) 的關(guān)鍵部分,，旨在發(fā)射進入太空的重要任務，由美國太空系統(tǒng)司令部管理（致力于確保國家始終能夠有效進入太空并在太空中運作的太空部隊組織）,。Rocket La表示,，這項任務將有助于推動太空探索，支持更廣泛的國防和研究工作,。

DISKSat 將部署在 Rocket Lab 的 Electron 航天器上執(zhí)行專門任務,，這是一種輕型高效的運載工具，旨在將小型衛(wèi)星送入太空,。 Electron 以其精確性和可靠性而聞名,，已成功在多個軌道上發(fā)射了 40 多項任務。

Rocket Lab 創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官 Peter Beck 表示：“靈活,、響應迅速且可靠的發(fā)射對于確保國家的彈性太空能力至關(guān)重要,，我們很自豪能夠與 Electron 再次將其交付給太空部隊。在從橫跨兩個半球的發(fā)射臺成功發(fā)射 40 多次之后,，我們一次又一次地為國防部,、國家安全和商業(yè)太空用戶等提供服務，鞏固了 Electron 作為全球領(lǐng)先小型發(fā)射解決方案的地位,。很高興能夠展示 STP-S30 成熟,、經(jīng)過驗證的執(zhí)行,、速度和敏捷性的獨特組合�,！�


△Electron 位于弗吉尼亞州 NASA 瓦洛普斯飛行設(shè)施內(nèi)的大西洋中部區(qū)域太空港 2 號發(fā)射場

月球建設(shè)的更多可能性
Astrobotic 正在與德國領(lǐng)先的激光技術(shù)研究機構(gòu)Laser Zentrum Hannover (LZH) 以及柏林工業(yè)大學(TU Berlin)航空航天研究所合作,，在月球上建立 3D 打印能力。與其他許多項目一樣,，這個名為 MOONRISE 的項目計劃利用月球風化層直接在月球表面創(chuàng)建基礎(chǔ)設(shè)施,。

該任務定于 2026 年底進行，將為 Astrobotic 的月球著陸器Griffin配備專門的激光系統(tǒng),，用于熔化風化層,，然后用它在月球表面形成結(jié)構(gòu)。研究將利用相機捕捉這一過程,，使地球上的研究人員能夠通過人工智能（AI）引導的智能圖像處理系統(tǒng)對其進行分析,，以評估該過程，在月球表面找到合適的位置進行激光熔化,，并實現(xiàn)對月球表面的質(zhì)量控制,。

業(yè)務開發(fā)副總裁丹·亨德里克森 (Dan Hendrickson) 說道：“MOONRISE 團隊正在測試一項用于未來月球活動的關(guān)鍵技術(shù)，我們很高興能夠通過競爭性的方式被選中來運送他們的有效載荷,。 MOONRISE 是新想法,、新科學演示和新國家的一個很好的例子，可以利用著陸器運送服務來進一步探索月球,�,！�


△在 MOONRISE 項目中，科學家們正在研究如何使用激光在月球塵埃上 3D 打印帶有月壤的結(jié)構(gòu)

Astrobotic 是一家月球物流公司,，旨在為商業(yè)和科學目的的月球有效載荷提供端到端的運送服務,。在這項實驗中，LZH 和柏林工業(yè)大學的研究人員旨在證明激光熔化在月球上是可行的,，目標是探索未來如何使用激光和 3D 打印從月球塵埃中創(chuàng)建著陸點,、道路或建筑物。

從地球向月球運輸材料相當昂貴,，每公斤價格高達一百萬美元,。然而，這并不是人類第一次探索月球風化層 3D 打印的潛力,。原位資源利用(ISRU),，即使用在月球上發(fā)現(xiàn)的材料，已成為太空 3D 打印的一個關(guān)鍵焦點,。一些公共組織,、研究機構(gòu)和公司一直在研究這種強大的組合，以避免在地球外運輸材料和機械的高昂成本,。此外,，這種方法對于開發(fā)人類在月球上生活所需的基礎(chǔ)設(shè)施至關(guān)重要,，因為它是一種可持續(xù)且具有成本效益的解決方案。

該項目由德國航天中心 (DLR) 的德國航天局資助,，德國聯(lián)邦經(jīng)濟事務和氣候行動部提供 475 萬歐元,，正在為兩年后的登月任務做準備。與此同時,，LZH 繼續(xù)與項目合作伙伴柏林工業(yè)大學合作進行地球研究,，重點是優(yōu)化激光熔化過程。研究人員正在試驗柏林工業(yè)大學生產(chǎn)的合成風化層,，并訓練人工智能進行月球部署。

未來展望
這些舉措代表了太空探索的巨大轉(zhuǎn)變,，為未來空間系統(tǒng)的發(fā)展和在月球上建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施的可能性提供了新的幫助,。隨著太空領(lǐng)域的不斷發(fā)展，這些項目凸顯了3D打印技術(shù)在太空探索和創(chuàng)新中的重要性,，將會為月球的進一步探索奠定更深的基礎(chǔ),。