图:Archinaut项目未来可在太空打印大型空间结构(图片来源:航天新闻网)
据美国航天新闻网2月23日报道,美国太空制造公司宣称,五年之内或有公司开始使用该公司制造的3D打印机在轨制造并组装通信卫星反射器或其他大型结构。太空制造公司已在2014年将首台3D打印机发送至国际空间站。目前,太空制造公司准备将第二台3D打印机送往国际空间站,该公司开始与诺斯罗普•格鲁曼公司和海洋工程空间系统公司合作开展Archinaut项目。
Archinaut项目将制造一台装有机械臂的3D打印机,并计划将其安装在国际空间站的外部实验舱。NASA授予该项目为期两年、价值2000万美元的合同。太空制造公司总裁安德鲁•拉什表示,该项目最终将在2018年在轨验证Archinaut系统的增材制造(即3D打印)能力,并组装一个复杂的大型空间结构。
Archinaut项目正式名称为“通用太空机器人精确制造与组装系统”,NASA已选择该项目作为其“临界点”活动的一部分。“临界点”活动旨在资助即将为政府和商业应用提供重大回报的空间技术进行演示验证。2015年11月,NASA选定三个致力于在轨机器人制造与组装航天器和空间结构的“临界点”项目,Archinaut是其中之一。
2月19日,NASA空间技术任务理事会副主席史蒂夫·朱塞克在新闻发布会上表示,NASA正试图改变建造空间系统的方法。目前,空间系统在地面建造,并由复杂昂贵的火箭送入太空。NASA正寻求创建一种能够在轨建造空间系统的基础设施,从而不用再将完整系统发送至太空。拥有这种基础设施,NASA和私人航天企业将需要向太空发送增材制造原材料以及特定的高价值部件,如传感器、电子器件和电池。诺斯罗普•格鲁曼公司航空航天系统部先进概念首席架构师霍华德•埃勒表示,一旦进入轨道,机械臂将把从地球发射的部件与增材制造部件装配起来。
朱塞克表示,如果在轨制造和组装成为现实,那么这种技术可以彻底改变航天器的设计,因为工程师将无需再建造某些特定结构,以在发射时承受重力、在发射过程中承受振动和声辐射力并符合火箭整流罩的空间大小。
Archinaut是通往这种技术的第一步。太空制造公司正在建造Archinaut系统的3D打印机,计划为其装配由海洋工程空间系统公司建造的机械臂。诺斯罗普•格鲁曼公司正在为Archinaut的空间站接口提供系统工程、电子控制设备、软件、测试和辅助工作。如果Archinaut试验在2018年如期进行,太空制造公司及其合作伙伴希望继续推进该项目,扩大增材制造部件的使用,并为系统装备额外的机械臂。埃勒表示,这些公司最终构想了装有3个机械臂的Archinaut 3D打印机,能紧紧抓住轨道结构,以增加或移除部件。这最终将使公司能从废弃航天器移除部件,并在新航天器上使用这些部件。
这种构想可提供清理空间碎片的额外收益。埃勒表示,人们不能在清除空间碎片的任务中获得经济利益。但重新利用这些部件将带来经济利益。(冯云皓 编译)