利用 3D 列印技術,NASA 想在太空直接生產太陽能電池板

作者 | 發布日期 2019 年 09 月 04 日 17:30 | 分類 3D列印 , 尖端科技 , 零組件 Telegram share ! follow us in feedly


人類想往太空發射衛星或載人太空船,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發射物的規模。

那麼,我們能否將建造的任務直接搬到太空?

這種想法並不瘋狂,一家名為「太空製造」(Made In Space)的公司已在這領域研究多年。2014 年,太空製造就為國際太空站研發了第一台可在太空使用的 3D 列印設備,專門生產高強度、高精準度分子的小型航空零件。

最近,美國國家航空暨太空總署 NASA 又投資太空製造 7,370 萬美元,兩者計劃在 2022 年發射名為 Archinaut One 的小型衛星,繼續驗證外太空生產製造的可能性。

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

實現太空領域製造,出發點自然是為了節省成本。就算近幾年已有 SpaceX 和 Blue Origin 這類尋求低成本製造和火箭回收的私人公司出現,大大降低成本,但火箭發射費用依舊可觀,而太空製造想將這筆費用完全刪去。

此外,由於組裝工作在太空進行,意味衛星不需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。

不過材料仍然是個問題,僅靠地球供應顯然不足以支撐大規模製造。未來太空製造考慮收集近地軌道的廢棄衛星,它們大多是已報廢的設備,還有部分火箭零件,由於無法脫離地球軌道,所以很多都繞著地球飄流。

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

太空製造 CEO Andrew Rush 之前也表示,他相信太空製造技術將為人類重登月球,乃至未來的火星登陸帶來顯著幫助。比如說人類可勘探小行星資源,建立資源前哨站,方便執行更深入的太空探索任務。

此外,這個領域還將重構一些傳統產品,比如光纖,因為微重力環境可有效剔除不必要的雜質,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無法在地球生產的東西」,Rush 說。

(本文由 愛范兒 授權轉載;首圖來源:Made In Space