重大突破!中国完成首次太空金属3D打印实验,技术跻身世界前列

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        导读:2026年1月,中国科学院力学研究所研制的金属3D打印装置,搭载商业亚轨道飞行器「力星一号Y1」成功在太空完成金属部件制造,标志着中国太空增材制造技术正式跻身世界前列。
        2026年2月28日,中国在太空增材制造领域取得历史性突破——由中国科学院力学研究所研制的金属3D打印有效载荷,于今年1月搭载商业亚轨道飞行器「力星一号Y1」,成功完成了我国首次在轨金属增材制造实验。这一成就标志着中国太空制造技术正式迈入工程验证新阶段,整体技术水平跻身世界前列。
穿越卡门线,微重力下自主打印金属零件
        1月12日,力星一号Y1从酒泉卫星发射中心升空,飞行高度突破约120公里,穿越卡门线——地球大气层与外太空的分界线。在短暂的微重力环境窗口期内,搭载的金属3D打印设备自主完成了金属部件的制造,并采集了熔池动态特性、材料传输特性、凝固行为及打印零件几何精度和力学性能等第一手实验数据。

力星一号Y1亚轨道飞行器从酒泉卫星发射中心升空
▲ 力星一号Y1亚轨道飞行器从酒泉卫星发射中心升空(图源:VoxelMatters / CAS Space)

实验完成后,有效载荷舱通过降落伞辅助安全着陆并被及时回收,所获数据已供研究团队深入分析。
三大核心技术难题被逐一攻克
与地面3D打印相比,太空金属增材制造面临极为复杂的工程挑战。本次实验团队重点攻克了三大难题:


  • 微重力下稳定材料传输与成型——失重环境中,熔融金属的流动行为与地面截然不同,需要全新工艺控制策略

  • 全流程闭环控制——设备须在无人干预情况下,从材料供给到零件成形实现自主全程控制

  • 有效载荷与运载火箭的高可靠性协调——在亚轨道飞行高冲击振动环境下,确保精密打印设备正常运行


力星一号Y1:灵活低成本的商业太空实验平台
       力星一号Y1由中国科学院旗下商业航天企业CAS Space自主研发,具备低发射成本、高灵活性和可重复使用等特点。飞行器副总设计师王迎成透露,该飞行器将持续升级,未来用于乘员生命保障系统和逃生技术测试验证,并有望开拓商业太空旅游市场。
从地面研究到在轨工程验证——历史性跨越
        中国科学院指出,本次实验标志着我国太空金属增材制造技术从地面研究阶段正式迈入在轨工程验证新阶段。这一里程碑式进展,为未来太空基础设施的建设和维护提供了关键技术支撑——未来的空间站可在轨按需打印金属构件,将大幅降低太空任务的成本与风险。
       值得一提的是,本次飞行任务还搭载了一批珍贵玫瑰种子用于农业研究,体现了商业亚轨道平台一箭多用的灵活优势。
【点评】这次实验的战略意义不亚于当年中国首次航天员出舱行走。太空原位制造一旦成熟,将彻底改变人类探索深空的方式。值得关注的是,欧空局也在同期借助ISS完成了太空金属3D打印测试,全球太空增材制造的竞速赛已正式打响。中国采用商业亚轨道平台完成验证,成本效益和灵活性值得称道,期待后续更多技术细节公布!

来源:中国科学院、新华社、China Daily、VoxelMatters


关键词:太空金属3D打印

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