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美宇航局拟建太空工厂:3D打印大型航天部件

  北京时间9月6日午间消息,据英国《每日邮报》网站周三报道,美国宇航局计划在轨道建造一个“太空制造厂”,利用3D打印和机器人技术制造天线、太阳能电池板等大型设备。


  这个“太空制造厂”名为“SpiderFab”,计划于2020年投入使用,是美国科技公司Tethers Unlimited在获得美国宇航局50万美元合同以后着手开发的。SpiderFab借助于3D打印和机器人技术,在太空建造和组装大型零部件,例如天线、太阳能电池板、传感器桅杆、轨道侧支索等。


建造天线、太阳能电池板、望远镜等大型设备

  目前,大型航天器零部件都是在地面上建造完成的,这些零部件可以折叠放入火箭保护罩,然后在发射到太空以后进行部署。但这种方法耗资巨大,建造的零部件尺寸还要受到保护罩体积的限制。


  Tethers Unlimited首席科学家罗布·霍伊特(Rob Hoyt)博士说:“SpiderFab能以纤维制品或聚合物等材料,制造至关重要的太空零部件,并保证紧凑且耐久持‘胚胎’的形态,这样,就可以将它们放入尺寸较小、成本较低的运载火箭中,发射到太空。”


 

  他补充说,“一旦进入太空,SpiderFab的机器人制造系统就会对材料进行处理,制造出适合太空环境的超大型结构。这种方法完全不同于传统技术,能制造大小是现在数十甚至数百倍的天线或天线阵列,从而提供适用于各类太空任务的较高功率、较高带宽、较高分辨率和较高灵敏度的大型设备。”


  SpiderFab还将显著降低用火箭发射易碎设备的风险性,目前,发射易碎设备的失败几率很高。今年早些时候,美国宇航局在研究了这项技术的可行性以后,与Tethers Unlimited签订了初步合作协议。在协议的第二个阶段,Tethers Unlimited将提出和演示多种方法,确保制造高性能支持设备(如反光镜和天线)的技术有效运转。


  此外,根据与美国宇航局小企业创新研究中心(SBIR)签订的合作协议,Tethers Unlimited还正在研制一种名为“Trusselator”的设备,这种设备将可以制造桁架结构,为在太空中建造大型太阳能电池板提供支持。


  霍伊特说:“‘Trusselator’是实现SpiderFa架构的第一个关键步骤,一旦这一设备展现了它的可行性,我们就能建造足球场大小的天线和望远镜,帮助寻找系外行星以及地外生命存在的证据。”在与Tethers Unlimited签订合作协议以后,美国宇航局还将开展一系列开发太空3D打印技术的项目。(清辰)

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