打印你自己的空间站——在轨道上

一家名为“太空制造”的公司希望使用3D打印机为轨道上的航天器和空间站制造零件。在这张摄于2010年2月的照片中，国际空间站的阳光闪闪发光，地球的蓝色边缘提供了一个引人注目的背景。

加利福尼亚州莫菲特菲尔德——当空间站零件最终要进入太空时，为什么要在地球上的工厂里建造？“当你可以用3D打印机制造这些零件时，为什么还要使用工厂？”

一家名为“太空制造”的新公司正在向航空航天业以及潜在投资者提出这些问题。太空制造公司希望将3D打印机发射到轨道上，并用它们为航天器和空间站制造零件，这些零件将在零重力下组装。

三维打印机通过顺序沉积薄层“原料”来制造物体，这些原料可以是金属、塑料或各种其他材料。

太空制造公司表示，在太空中打印零件将节省大量时间和金钱。这项技术最终可以移植到月球等其他世界，在那里，它可以通过一块一块打印出机器人零件或建筑来帮助人类殖民地站稳脚跟。

太空制造的创始人之一Jason Dunn说：“我们应该为太空建造一切，这是完全合理的。”

邓恩最近在美国国家航空航天局艾姆斯研究中心举行的一次名为“太空制造14：太空解决的关键技术”的会议上讨论了该公司的商业模式和计划。这次会议是由非营利的空间研究所组织的。

节省时间和金钱

太空制造在去年夏天成形，当时其创始人就读于埃姆斯的奇点大学。

奇点大学由未来学家和发明家雷·库兹韦尔于2008年共同创立，是一个为期10周的项目，将各个领域的领导者与才华横溢的年轻人聚集在一起，其中许多是研究生。目标是开发技术来解决人类的一些最大问题。

Dunn和Made in Space的其他创始人认为，天基3D打印可能会产生巨大影响，使人们更容易、更便宜地进入太空。这项技术在过去几年里取得了巨大进步，一家公司现在以不到1000美元的价格出售家用台式打印机。

“这些东西不再只是原型，”邓恩说。

Dunn说，在太空中打印出部件可以将结构的质量减少30%左右，因为工程师不必建造这些部件来承受发射的严格要求，包括高重力和大量振动。

相反，他们只会发射原料，邓恩将其描述为一种“灰色粘稠物”，几乎可以放入火箭的任何角落。在发射方面，有效载荷越重，发射所需的燃料就越多，因此如此显著的瘦身将节省大量资金。

Dunn说，太空打印还可以减少设备损坏或故障造成的时间延迟。空间站上的3D打印机可以简单地打印出所需的东西，而不是将替换部件从地球运送到空间站。破碎的部分可以回收成原料。

邓恩表示，前往月球或火星等其他世界的任务可能需要3D打印机来帮助建立人类定居点。使用金属和塑料作为原料，他们可以打印出机器人的零件。利用火星或月球的泥土，他们可以一块一块地建造房屋。

太空制造公司的科学顾问Adam Ellsworth说，一些研究人员已经使用3D打印机用混凝土制作物品，因此月球风化层——一种月球土壤——应该可以很好地作为原料。

从理论上讲，有一天金属原料也可以从这些地外世界中获得，从而最大限度地减少从地球上运输材料的需要。

邓恩说：“你可以带上工具的文件和零件的文件。”

还为时过早

这家公司的想法很远大，但它才刚刚起步。据Ellsworth介绍，太空制造公司一直在评估不同的3D打印机型号，并已经打印出一些太空级的塑料零件。

下一个重要步骤将是观察各种打印机在失重环境中的表现。Dunn说，太空制造希望在未来六个月内完成这项工作。

Dunn说，在最初的测试中，该公司可能会依赖私营航天公司正在开发的亚轨道飞行器，其中一些飞行器每次飞行可以提供约20分钟的失重状态。Dunn表示，打印完整的零件需要数小时，但在亚轨道飞行中打印零件可能是一个很好的第一步。

如果打印机通过了这项测试，下一阶段可能是在轨道上进行全面试验，也许是在国际空间站上。

三维打印机已经显示出制造小型复杂产品的能力，甚至有些产品带有移动部件。但邓恩说，该公司希望证明他们也可以建造大型建筑。因此，太空试验可能需要打印出有助于建造空间站的长波束。

邓恩表示，尽管该公司还很年轻，但公共和私营部门都很感兴趣。

“肯定有很多人对我们正在努力做的事情感兴趣，”他说。