利用 3D 列印技術,NASA 想在太空中直接生產太陽能電池板

利用 3D 列印技術,NASA 想在太空中直接生產太陽能電池板

人類想要往太空發射衛星或太空船,都要先在地面建造好,然後再靠運載火箭突破大氣層進入地球軌道,而運載火箭的推力也決定了被發射物的規模。那麼,我們能否將建造的任務直接搬到太空中呢?

這樣的想法並不瘋狂,一家名為「太空製造」(Made In Space) 的公司已經在這個領域進行了多年的研究。2014 年,該公司就向國際太空站研發了第一台可以在太空中使用的 3D 列印設備,專門生產高強度、高精度分子的小型航空零件。

利用 3D 列印技術,NASA 想在太空中直接生產太陽能電池板

最近,美國太空總署 NASA 又向「太空製造」公司投資了 7370 萬美元,兩者計畫在 2022 年發射一顆名為 Archinaut One 的小型衛星,繼續驗證外太空生產製造的可能性。

利用 3D 列印技術,NASA 想在太空中直接生產太陽能電池板

與傳統衛星不同的是,這顆衛星將攜帶一部分原材料,然後在太空中利用 3D 列印技術自行生產兩條近 10 公尺的太陽能電池板。一旦這個電池板完全展開,將會提供比普通太陽能電板多 5 倍的電力。

實現太空領域的製造,出發點自然是為了節省成本。就算近幾年已經有像 Space X 和 Blue Origin 這類尋求低成本製造和火箭回收的私人公司出現,大大降低了成本,但火箭發射依舊是客觀存在的,而太空製造則想著將這筆費用完全去掉。

此外,由於組裝工作可以在太空中進行,意味著衛星不需要考慮火箭發射時的抗壓能力,設計時就能使用更輕便的結構,有效降低體積和重量。

利用 3D 列印技術,NASA 想在太空中直接生產太陽能電池板

不過材料仍然是個問題,僅僅靠地球供應顯然不足以支撐大規模製造。未來「太空製造」公司考慮去收集近地軌道上那些廢棄的衛星,它們大多是已經報廢的設備,還有部分火箭零件,由於無法脫離地球軌道,所以很多都在環繞著地球運動。

另外,小行星的土壤同樣可以轉化為 3D 列印所需的聚合物材料,進一步削減製造的成本。

「太空製造」公司的 CEO 安德魯‧拉許此前也表示,他相信太空製造技術將為人類重登月球,乃至是未來的火星登陸帶來顯著幫助。比如說人類可以對小行星進行資源勘探,建立資源前哨站,方便執行更深入的太空探索任務。

圖片來源:Cosmos Magazine

此外,這個領域還將重構一些傳統產品,比如說光纖。因為微重力的環境可以有效剔除不必要的雜質,進而生產出反應時間和數據吞吐量都更好的新型光纖產品。

「屬於太空的商業經濟時代馬上就會到來,因為我們正在製造一些你無法在地球上生產的東西。」拉許說道。

  • 本文授權轉載自ifanr

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