△欧洲航天局宇航员Sophie Adenot取回第五个样品
从校准线到第五个样本
这台打印机的研发是循序渐进的。2024年5月，欧洲航天局宇航员Andreas Mogensen将它安装于哥伦布舱内，打印作业在法国国家空间研究中心（CNES）控制中心的远程监督下进行。
△从太空拍摄的金属3D打印部件
与地面金属增材制造常用的粉末成型方法不同，这台打印机采用金属丝作为进料，避免了微重力环境下散落金属粉末的安全隐患。密封舱内氧气被氮气替代，高功率激光将金属丝加热至1200°C以上熔融沉积，不会氧化金属或危及宇航员安全。
△第一个金属部件由欧洲航天局国际空间站上的金属3D打印机在太空中3D打印而成
安装后几个月内，打印机先打印出一条S形校准轨迹，2024年8月打印出第一个完整样品。此后，三个样品被送回荷兰的欧洲航天局技术中心（ESTEC），工程师对它们进行了检查、切割和弯曲，以测量微重力对打印质量的影响，并将结果与地面打印的参考部件对比。Adenot在取出第四个样本后的延时视频中提到，这台打印机在地球上的重量约为180公斤，虽然它的重量会减轻，但质量在轨道上并不会消失，她用电动螺丝刀把它拧到位的时候，这个感受特别明显。Adenot表示：“3D打印机远非简单的设备，我很高兴能参与这项欧洲技术演示项目，为人类太空飞行的未来做好准备。”
目前，第五个样品现已加入评估流程，工程师将把它的微观结构和强度与地面打印的参考样品对比。Adenot已对打印机进行重新配置，用于今年晚些时候的下一次打印工作。
△2024年9月欧洲航天局在太空微重力环境下成功3D打印出首个金属部件
以制造作为深空自主运行的战略
欧洲航天局将这台金属打印机定位为演示器，任务是揭示在轨金属打印的局限性，为设计更好的硬件和程序积累数据。一旦宇航员前往月球以外更远的太空，距地球400公里的空间站难免跟不上补给节奏。自2026年初以来已有六次货运飞船抵达空间站，但深空任务不可能有同样的补给密度。按需制造备用零件、工具乃至生物材料的能力成为必备技能之一。
欧洲航天局并非西方唯一走这条路的机构。NASA与Redwire在国际空间站测试了用模拟月尘进行3D打印的技术，NASA的增材制造设施专门为阿尔忒弥斯时期月球建设开发。欧洲航天局自身的IMPERIAL项目下，OHB、Azimut Space和BEEVERYCREATIVE组成的财团建造了一台传送带送料的FFF打印机，可生产理论上无限长的零件，目前已打印出一根1.5米长的杆。三个项目的共同逻辑是：将原材料：金属丝、塑料丝或行星尘埃等，现场转化为可用硬件，是实现地球轨道外载人任务可持续发展的关键。
来源：南极熊
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