在長(cháng)征五號B火箭發(fā)射的新一代載人飛船試驗船上,搭載了一臺“微尺度3D打印設備”,飛行期間該系統自主完成了連續纖維增強復合材料的樣件打印,并驗證了微重力環(huán)境下復合材料3D打印的科學(xué)實(shí)驗目標。
科研人員將這臺我國自主研制的“微尺度3D打印設備”安裝在試驗船返回艙中。飛行期間,該系統自主完成了連續纖維增強復合材料的樣件打印,并驗證了微重力環(huán)境下復合材料3D打印的科學(xué)實(shí)驗目標。這是我國3D打印實(shí)驗,也是國際上第一次在太空中開(kāi)展連續纖維增強復合材料的3D打印實(shí)驗。這次太空3D的對象有兩個(gè),一個(gè)是蜂窩結構(代表航天器輕量化結構),另外一個(gè)是CASC(中國航天科技集團)標志。
連續纖維增強復合材料是當前國內外航天器結構的主要材料,密度低、強度高,開(kāi)展復合材料空間3D打印技術(shù)研究,對于未來(lái)空間站長(cháng)期在軌運行、發(fā)展空間超大型結構在軌制造,具有重要意義。
在太空打印是一件很艱難的事情,為了完成在微重力環(huán)境下進(jìn)行的連續纖維復合材料3D打印,需要三個(gè)。
一:克服失重環(huán)境,不能“飄”
因為太空是失重的環(huán)境,宇航員會(huì )在艙內“漂浮”,3D打印機就絕對不能這樣。而且在失重環(huán)境下,材料的成形和打印的精度控制起來(lái)都比地面要大。
二:打印的原材料很特殊
碳纖維增強復合材料是當前國內外航天器結構的主要材料,重量輕,強度好,同時(shí)耐空間高低溫環(huán)境能力強,而且它的空間打印過(guò)程更安全,需要的空間更小,是未來(lái)空間3D打印最有前景的材料之一。
如果能在太空打印出符合要求的碳纖維增強復合材料,那么以后在太空需要什么東西,就能立即打印出來(lái)。
三:自主控制,智能節能
在這次任務(wù)中,3D打印機是*自主控制的,在解鎖、打印、錄像、跳轉、鎖定等整個(gè)過(guò)程中各項操作都是程序控制,無(wú)人干預,而且根據不同的突發(fā)情況還設定了不同的應急措施和備用路徑。
我國完成太空3D打印,是我國航天事業(yè)的又一個(gè)重要里程碑,也是我國科技力量不斷壯大的證明。未來(lái)隨著(zhù)我國航天技術(shù)的不斷發(fā)展,還會(huì )有更大更*的太空3D打印館誕生,可以在太空里制造組裝上百米級的大型產(chǎn)品,為空間站長(cháng)期運營(yíng)、載人登月、火星探測、小行星探測、深空航行等長(cháng)期在軌任務(wù)提供持續的物資補充。