3D打印機(jī)儼然成為美國(guó)科幻作家羅伯特·?？死P下的“萬能制造機(jī)”。如今，國(guó)際空間站中的宇航員也能用上3D打印機(jī)了。據(jù)外電報(bào)道，美國(guó)太空探索技術(shù)公司(SpaceX)的不載人“龍”飛船21日發(fā)射升空飛向國(guó)際空間站，將向空間站運(yùn)送大量日常物資與科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備等，其中包括首個(gè)將在太空中使用3D 打印機(jī)。根據(jù)NASA和“太空制造”公司(Made In Space )團(tuán)隊(duì)的設(shè)想，未來，3D打印可實(shí)現(xiàn)在空間制造整個(gè)航天器，空間任務(wù)所需物資幾乎能自給自足，且能夠在空中制造多數(shù)他們所需的零件等。

　　隨“龍”飛船上太空的3D打印機(jī)

　　美國(guó)東部時(shí)間21日凌晨1點(diǎn)52分(北京時(shí)間下午1點(diǎn)52分)，“龍”飛船在美國(guó)佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角的航天基地，搭載“獵鷹9”火箭升空。 大約10分鐘后，飛船與火箭成功分離，進(jìn)入預(yù)定軌道。

　　這艘“龍”飛船上裝載著約2.5噸貨物，包括食物、示范性技術(shù)產(chǎn)品以及供255項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)使用的設(shè)備。其中最令人感興趣的是一臺(tái)微波爐大小的3D打印機(jī)。美國(guó)航天局在一份聲明中稱，這一設(shè)備將用來測(cè)試評(píng)估3D打印技術(shù)在太空微重力環(huán)境下的工作情況。

　　這將是人類首次在地球以外進(jìn)行制造操作。宇航員可通過3D打印機(jī)在軌“打印”零部件，而無需再從地球運(yùn)輸零部件。生產(chǎn)首臺(tái)太空3D打印機(jī)的“太空制造”公司說，國(guó)際空間站現(xiàn)有的三成以上的備用部件都可由這臺(tái)3D打印機(jī)制造。

　　太空制造公司首席執(zhí)行官亞倫·凱默表示，“NASA的3D打印實(shí)驗(yàn)是面向未來邁出的一步”，“利用3D打印按需制造零件和工具的能力可大大提高空間任務(wù)執(zhí)行的可靠性和安全性，同時(shí)可使成本降低好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。首個(gè)3D打印機(jī)最初將打印試驗(yàn)組件，如計(jì)算機(jī)組件板，然后將制造一系列零件，如工具和科學(xué)設(shè)備。

　　首臺(tái)太空3D打印機(jī)可制造國(guó)際空間站30%的零部件

　　“龍”飛船還攜帶20只小鼠進(jìn)入太空，這是該飛船首次搭載活的哺乳動(dòng)物。此外，“龍”飛船給空間站送去的還包括一個(gè)海洋風(fēng)監(jiān)測(cè)儀器，它獲得的數(shù)據(jù)將有助于颶風(fēng)預(yù)報(bào)。

　　如果一切順利，“龍”飛船將于23日抵達(dá)空間站，它與空間站對(duì)接時(shí)間為4周，預(yù)計(jì)10月中旬返回并墜入太平洋。

　　根據(jù)與美國(guó)航天局簽署的合同，太空探索技術(shù)公司共計(jì)要向空間站發(fā)射貨運(yùn)飛船12次。本周早些時(shí)候，該公司還獲得美國(guó)航天局26億美元的合同以建造載人版“龍”飛船。

　　此前，“龍”飛船曾三次向空間站運(yùn)送給養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備。今年4月18日，“龍”飛船第三次向空間站運(yùn)送給養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備，此行裝載了近2.3噸貨物，包括為國(guó)際空間站宇航員準(zhǔn)備的食物、太空行走工具以及供150多項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)使用的科研設(shè)備等。

　　據(jù)觀察者網(wǎng)查詢，為國(guó)際空間站制造3D打印機(jī)的太空制造公司成立于2010年，由奇點(diǎn)大學(xué)(Singularity University，簡(jiǎn)稱SU，位于美工加州硅谷心臟地帶，美國(guó)宇航局埃姆斯研究中心內(nèi)，是為迎接電腦優(yōu)于人腦的時(shí)代來臨，谷歌與NASA合作開辦的——觀察者網(wǎng)注)的校友創(chuàng)建。

　　太空制造公司坐落于加利福尼亞州莫菲特場(chǎng)的NASA埃姆斯研究中心內(nèi)。幾年來，該公司致力于研制能在微重力環(huán)境下工作的卓越的3D打印機(jī)，為準(zhǔn)備2014年的發(fā)射任務(wù)，2011年，太空制造公司在零重力環(huán)境下對(duì)多項(xiàng)3D打印技術(shù)進(jìn)行了測(cè)試。2013年，該公司進(jìn)行了額外的微重力測(cè)試。目前，太空3D打印機(jī)已經(jīng)進(jìn)行了400多次微重力拋物線試驗(yàn)。

　　太空制造公司的3D打印機(jī)即將進(jìn)入國(guó)際空間站 它已經(jīng)通過了一系列微重力飛行測(cè)試

　　為了滿足未來零件能在空間按需制造的需求，美國(guó)航空航天局(NASA)宣布了向國(guó)際空間站發(fā)射首個(gè)3D微重力打印實(shí)驗(yàn)設(shè)備計(jì)劃。此前，所有空間任務(wù)都要完全依賴于地面和向空間站發(fā)送設(shè)備的運(yùn)載火箭來完成。距離地面越遠(yuǎn)，向空間站發(fā)送設(shè)備的時(shí)間持續(xù)越長(zhǎng)，為空間站補(bǔ)給物資就越困難。

　　因?yàn)?D打印機(jī)的工作方式是通過噴射塑料層從而疊加成一個(gè)完整的物件，而在基本上沒有重力的情況下，不會(huì)有向下的引力讓材料下沉后互相結(jié)合。因此，這臺(tái)將要上太空的3D打印機(jī)進(jìn)行了嚴(yán)格的微重力環(huán)境的表現(xiàn)實(shí)驗(yàn)。

　　在之前的飛行實(shí)驗(yàn)中，零重力飛機(jī)vomit comet會(huì)以拋物線軌跡來模擬出接近零重力的環(huán)境。在微重力的條件下，打印出來的物品與在地球上相比主要的區(qū)別就在于濃度。經(jīng)過一系列改進(jìn)之后，現(xiàn)在機(jī)器在微重力環(huán)境下噴射出的塑料濃度已經(jīng)能達(dá)到和地球環(huán)境同樣水平。

　　發(fā)熱則是另外一個(gè)可能遇到的問題，因?yàn)闊崃吭谖⒅亓Φ沫h(huán)境下傳播也不同于平常，可能導(dǎo)致熱敏材料溫度過高或過低，這樣會(huì)讓3D打印機(jī)無法正常工作。不過，太空制造公司的研發(fā)部主管 Michael Snyde卻表示，不管這臺(tái)機(jī)器能不能在太空中完美運(yùn)行，他們都將會(huì)得到一些有用的信息。

　　NASA局長(zhǎng)查爾斯·博爾登表示，“NASA將繼續(xù)探索太空，無論是對(duì)小行星進(jìn)行定位或?qū)⑷祟愃椭粱鹦?，我們需要革命性的技術(shù)，以減少運(yùn)載貨物的航天器的重量和體積”，“未來，宇航員或許能夠在空間打印他們所需的工具或部件”。

　　太空制造公司和NASA團(tuán)隊(duì)設(shè)想，未來，3D打印可實(shí)現(xiàn)在空間制造整個(gè)航天器，空間任務(wù)所需物資幾乎能自給自足，且能夠在空中制造多數(shù)他們所需的零件等。

　　除了用于在軌航天器的設(shè)計(jì)制造外，3D打印設(shè)備還可與機(jī)器人系統(tǒng)一起工作，為人類登上火星，以及在其他行星上執(zhí)行任務(wù)制造所需的住所和工具。住所和實(shí)驗(yàn)室也可由機(jī)器人通過打印建造構(gòu)件來制造，這些建造構(gòu)件可利用行星上的資源，如土壤或礦物來實(shí)現(xiàn)。長(zhǎng)期執(zhí)行空間任務(wù)的宇航員也可打印和回收他們所需的工具，可節(jié)省大量的資源。