歐空局科學家太空首次實現金屬部件 3D 打印

歐洲航天局（ESA）的科學家首次在太空中成功演示了金屬部件的 3D 打印。

在太空中進行 3D 打印面臨挑戰，因爲許多方法在打印過程中依賴重力來定位材料。

這是由於在製造金屬結構時，熔融金屬通常被用作燈絲或可打印介質的一部分。

在太空中，其行爲難以預測，這可能致使物體質量欠佳，因爲缺乏重力，燈絲可能會移動或放置不當。

因此，科學家們不得不適應這種具有挑戰性的條件，而國際空間站提供了絕佳的環境。

歐洲航天局的金屬 3D 打印機使用一根由強大激光熔化的不鏽鋼絲，激光溫度達 2192°F（1200°C），用於創建其熔融金屬燈絲，該燈絲逐層沉積以塑造出所需形狀。

歷經數月的艱辛測試，該團隊最終成功地將打印機調適到微重力環境，於 2024 年 8 月在太空成功製造出首個金屬部件。該團隊打算再打印另外兩個物件，接着，這三個物件都會被帶回地球以進行質量分析和未來規劃。

“隨着在太空中成功打印出第一個金屬 3D 形狀，歐空局探索團隊在建立在軌制造能力方面取得了一個重要的里程碑。這一成就由一個國際多學科團隊實現，爲長途和長期任務鋪平了道路，在這些任務中，按需製造備件、建築部件和工具將是必不可少的，”歐空局人類和機器人探索主任丹尼爾·諾因施萬德在一份聲明中表示，。

這項開創性技術在地球上不斷拓展其應用範圍，徹底改變了醫學、時尚、藝術、建築、食品生產和製造等領域。在太空中，隨着前往月球和潛在的火星的長期任務逐漸成形，宇航員將需要一種能夠獨立修復或爲航天器上難以攜帶的機械或結構製造工具或部件的方法，由於航天器的容量有限。

隨着技術的不斷進步，它甚至有可能在未來的某一天實現新組織或器官的打印，從而增強維持長期太空探索的能力——不過要實現這一點，還得等上幾十年。

3D 打印機在太空中已不是新鮮玩意兒，因爲微重力給科學家提供了一個有趣的環境，便於他們開展實驗、研發更優的 3D 打印材料或者構建在地球上難以製成的結構。

然而，歐空局最近這次宣佈的重要之處在於，這是 3D 打印機首次成功製造出金屬部件。

這種能力堪稱一個重大的里程碑，因爲在此之前，太空任務的金屬部件必須在地球上生產，再運輸到軌道——這在任何任務中都是成本高且複雜的一部分。