3D打印技術參考注意到，人類首次太空艙外3D打印實驗即將由歐空局開展打印。5月1*日，歐空局發布消息，歐洲最新的火箭——阿麗亞娜*號將于2024年7月迎來首次太空發射，它將執行多項太空任務，其中包括執行Orbital Matter公司的Replicator任務。

任務概況

該任務旨在展示新的3D打印技術在國際空間站“保護環境”之外的惡劣太空條件下的表現打印。在此前，Orbital Matter已經在歐空局增強計劃（ESA PUSH計劃）的幫助下進行了軌道實驗。

到目前為止，多種類型的聚合物3D打印工藝通常需要預熱，這在地球環境并不存在問題打印。空氣熱對流可以快速帶走零件的熱量從而使其冷卻，而在太空真空環境下，熱量的消散依賴于輻射，通過以紅外能量的形式輻射出去，過程很慢，可能需要數月時間。

Orbital Matter Replicator真空打印機原型

Orbital Matter 的衛星進行測試活動

而報道指出，新的3D打印工藝可以直接在真空和微重力下工作，且不需要熱量，因此建造結構的速度要快得多打印。該任務將在5*0公里高度的太空艙外開展實驗，使用聚合物材料3D打印出一條長度50cm的光束，這將是3D打印首次在國際空間站以外的開放空間進行演示。如果成功，Replicator將證明復雜的結構可以直接在太空中建造，這將為太空探索開辟新的可能性，并有可能徹底改變太空制造的方式。

艙外3D打印具有重要意義

直接在太空中制造有幾個潛在的優勢打印。

首先，直接在太空中建造大型結構比從地球發射更高效、更劃算打印。從地球發射大型結構需要將載荷的結構強度設計和制造的非常強才能抵抗發射時的強大沖擊，而這勢必增加航天器的重量，導致發射成本高昂。而通過在太空中建造這些結構，可以用更少的材料制造，使制造過程更容易、更便宜。

其次，當前太空發射的航天器尺寸仍然受到整流罩尺寸的限制，而太空在軌制造，將允許制造更大尺寸的結構，有助于建造太空太陽能發電廠、大型通信天線、用于科學任務的大型望遠鏡，甚至更大的空間站打印。

太空3D打印技術發展進程

多年來，研究人員一直在研究可以利用太空和其他星球上的材料建造結構的技術打印。

2014年，3D打印首次在國際空間站進行測試，主要聚焦于從普通塑料到高性能聚合物的絲材3D打印打印。事實證明，該技術有助于按需制造工具和備件，同時已成功3D打印生物組織。

2020年5月，中國首次實施了國際首次太空連續纖維增強復合材料的3D打印實驗打印。

2024年1月，首臺前往國際空間站的金屬3D打印機搭乘SpaceX 獵鷹9號火箭成功進入太空，目前相關實驗和測試正在開展中打印。

然而，目前沒有一項3D打印技術能夠在國際空間站外“開放”空間的惡劣條件下發揮作用打印。Replicator任務旨在改變這一現狀。

在不到四個月的時間里，Orbital Matter建造了衛星，開發了有效載荷，將其與平臺集成，并完成了所有必要的測試打印。阿麗亞娜*號發射系統的最終全面審查也已于4月完成。該技術可能為使用更少資源制造出原本不可能實現的新型太空結構打開大門。

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