在人类探索太空过程中,设备和材料的“补给线问题”,一直阻碍着人们飞向更远空间。随着太空3D打印技术快速发展,实现航天器零部件的“自给自足”正在成为可能。
这台我国自主研制的“复合材料空间3D打印系统”安装在试验船返回舱中。飞行期间,该系统自主完成了连续纤维增强复合材料的样件打印,并验证了微重力环境下复合材料3D打印的科学实验目标。
第一个目标是支持空间站的在轨长期有人照料的运行和维护。如果我们具备了在空间站里造东西的能力,就可以实现按需制造;第二个目标是支持我们空间站在轨扩建。
为了完成“全球首次”在微重力环境下进行的连续纤维复合材料3D打印,需要三个独家绝学。
因为太空是失重的环境,宇航员会在舱内“漂浮”,3D打印机就绝对不能这样。而且在失重环境下,材料的成形和打印的精度控制起来都比地面要大。
碳纤维增强复合材料是当前国内外航天器结构的主要材料,重量轻,强度好,同时耐空间高低温环境能力强,而且它的空间打印过程更安全,需要的空间更小,是未来空间3D打印最有前景的材料之一。
如果能在太空打印出符合要求的碳纤维增强复合材料,那么以后在太空需要什么东西,就能立即打印出了,是不是很便捷?
在这次任务中,3D打印机是完全自主控制的,在解锁、打印、录像、跳转、锁定等整个过程中各项操作都是程序控制,无人干预,而且根据不同的突发情况还设定了不同的应急措施和备用路径。
未来随着我国航天技术的不断发展,还会有更大更先进的太空3D打印馆诞生,可以在太空里制造组装上百米级的大型产品,为空间站长期运营、载人登月、火星探测、小行星探测、深空航行等长期在轨任务提供持续的物资补充。









