轨道造船厂诞生了首台送入太空的金属3D打印机
我们目前的技术发展水平不允许我们在太空中建造东西。在最好的情况下,我们能够在轨道上组装东西,但结构和其他东西的实际建造仍然发生在地球上。
任何关注这一问题的人都清楚,如果我们要真正成为一个太空文明,我们就必须开始在那里建造飞船,在那里它们应该运行。造船厂将需要非常非常长的时间才能达到漂浮在我们星球上空的程度,但在我们有生之年,今天,我们正在迈出迈向未来的第一步,这多少令人鼓舞。
太空制造未来的关键似乎是3D打印机。现在你们都知道这项技术了,因为它几乎应用于生活的各个方面,从制造玩具雕像到制造汽车和火箭零件。
3D打印机甚至已被送往太空,在国际空间站(ISS)上进行测试。有几次,基于聚合物的打印机被运到空间站看看它们能做什么。他们做了他们想做的事情,一层又一层地沉积加热的塑料材料来制造所需的零件。
几天前,一艘天鹅座飞船飞往国际空间站,携带着空间站宇航员急需的物资。其货物清单还包括一台3D打印机。
它不是国际空间站之前收到的那种,而是可以3D打印金属的。这是历史上第一次这样的硬件进入轨道,它的存在可能会产生一些有趣的副作用。
该打印机是由空中客车公司领导的欧洲公司团队的产品,其重量为180公斤(397磅)。一旦到达空间站,它将被安装在欧洲航天局(ESA)的哥伦布模块上。
一旦就位,硬件将开始做一些以前从未在太空中做过的事情:3D打印金属零件。这就是这意味着什么。
该打印机使用我们通常在医疗植入物和水处理中获得的各种不锈钢作为原材料。它具有很强的耐腐蚀性,熔点约为1,400摄氏度(2,552华氏度)。
钢材以其原始形式被送入打印区域,激光在那里等待着它。光束的强度大约是我们用来捉弄朋友的指针的一百万倍。激光迫使金属达到熔点并转变为熔池。
现在不要去想象终结者沉入熔融金属池之类的东西。它的直径只有一毫米,不仅有助于打印机自身的操作,而且由于表面张力,还可以防止金属在零重力环境中不受控制地飞来飞去。
一旦发生这种情况,熔融金属就会被添加到打印机中,打印机开始一次一层地构建所需的物体。
由于操作过程中会达到非常高的温度以及过程中产生的烟雾,因此打印机被装在一个完全密封的盒子中。此外,它不会从空间站操作,而是从地球控制。
为了确保最终产品符合标准,打印机的内部氧气气氛在开始操作之前被排出,并充满氮气,不会氧化铁水。
欧洲人设定的目标是打印四种不同形状的物体。我们不知道它们到底是什么,但我们确实知道它们的双胞胎已经存在于地球上,并通过相同的方式打印出来。
现有的形状将用作参考打印件,并与在太空中制作的形状进行比较,以确定失重对打印过程和最终产品的影响——在未来的某个时候,太空打印的形状将被送回地球进行打印。分析。
这四个物体的尺寸都比汽水罐小,每个物体重250克。打印机每天需要工作四个小时,总共需要四个星期才能完成一件作品。之所以要求限制每日操作时间,是因为打印机噪音很大,而且国际空间站上似乎有噪音规定需要注意。
整个演习的目标是“证明金属3D打印在太空中的潜力”。它标志着未来在轨大型基础设施制造和组装成为可能的第一步。这将真正为我们开辟空间,让人类更安全、更快地进入月球和火星。
不过,在我们到达那里之前,这些技术可以用来将旧卫星的碎片重新利用为新的结构、工具和零件,从而消除发射火箭将它们送入轨道的昂贵需要。
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