3D打印机俨然成为美国科幻作家罗伯特·希克利笔下的“万能制造机”。如今，国际空间站中的宇航员也能用上3D打印机了。据外电报道，美国太空探索技术公司(SpaceX)的不载人“龙”飞船21日发射升空飞向国际空间站，将向空间站运送大量日常物资与科学实验设备等，其中包括首个将在太空中使用3D 打印机。根据NASA和“太空制造”公司(Made In Space )团队的设想，未来，3D打印可实现在空间制造整个航天器，空间任务所需物资几乎能自给自足，且能够在空中制造多数他们所需的零件等。
随“龙”飞船上太空的3D打印机
美国东部时间21日凌晨1点52分(北京时间下午1点52分)，“龙”飞船在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角的航天基地，搭载“猎鹰9”火箭升空。 大约10分钟后，飞船与火箭成功分离，进入预定轨道。
这艘“龙”飞船上装载着约2.5吨货物，包括食物、示范性技术产品以及供255项科学实验使用的设备。其中最令人感兴趣的是一台微波炉大小的3D打印机。美国航天局在一份声明中称，这一设备将用来测试评估3D打印技术在太空微重力环境下的工作情况。
这将是人类首次在地球以外进行制造操作。宇航员可通过3D打印机在轨“打印”零部件，而无需再从地球运输零部件。生产首台太空3D打印机的“太空制造”公司说，国际空间站现有的三成以上的备用部件都可由这台3D打印机制造。
太空制造公司首席执行官亚伦·凯默表示，“NASA的3D打印实验是面向未来迈出的一步”，“利用3D打印按需制造零件和工具的能力可大大提高空间任务执行的可靠性和安全性，同时可使成本降低好几个数量级。首个3D打印机最初将打印试验组件，如计算机组件板，然后将制造一系列零件，如工具和科学设备。
首台太空3D打印机可制造国际空间站30%的零部件
“龙”飞船还携带20只小鼠进入太空，这是该飞船首次搭载活的哺乳动物。此外，“龙”飞船给空间站送去的还包括一个海洋风监测仪器，它获得的数据将有助于飓风预报。
如果一切顺利，“龙”飞船将于23日抵达空间站，它与空间站对接时间为4周，预计10月中旬返回并坠入太平洋。
根据与美国航天局签署的合同，太空探索技术公司共计要向空间站发射货运飞船12次。本周早些时候，该公司还获得美国航天局26亿美元的合同以建造载人版“龙”飞船。
此前，“龙”飞船曾三次向空间站运送给养和实验设备。今年4月18日，“龙”飞船第三次向空间站运送给养和实验设备，此行装载了近2.3吨货物，包括为国际空间站宇航员准备的食物、太空行走工具以及供150多项科学实验使用的科研设备等。
据观察者网查询，为国际空间站制造3D打印机的太空制造公司成立于2010年，由奇点大学(Singularity University，简称SU，位于美工加州硅谷心脏地带，美国宇航局埃姆斯研究中心内，是为迎接电脑优于人脑的时代来临，谷歌与NASA合作开办的——观察者网注)的校友创建。
太空制造公司坐落于加利福尼亚州莫菲特场的NASA埃姆斯研究中心内。几年来，该公司致力于研制能在微重力环境下工作的卓越的3D打印机，为准备2014年的发射任务，2011年，太空制造公司在零重力环境下对多项3D打印技术进行了测试。2013年，该公司进行了额外的微重力测试。目前，太空3D打印机已经进行了400多次微重力抛物线试验。
太空制造公司的3D打印机即将进入国际空间站 它已经通过了一系列微重力飞行测试
为了满足未来零件能在空间按需制造的需求，美国航空航天局(NASA)宣布了向国际空间站发射首个3D微重力打印实验设备计划。此前，所有空间任务都要完全依赖于地面和向空间站发送设备的运载火箭来完成。距离地面越远，向空间站发送设备的时间持续越长，为空间站补给物资就越困难。
因为3D打印机的工作方式是通过喷射塑料层从而叠加成一个完整的物件，而在基本上没有重力的情况下，不会有向下的引力让材料下沉后互相结合。因此，这台将要上太空的3D打印机进行了严格的微重力环境的表现实验。
在之前的飞行实验中，零重力飞机vomit comet会以抛物线轨迹来模拟出接近零重力的环境。在微重力的条件下，打印出来的物品与在地球上相比主要的区别就在于浓度。经过一系列改进之后，现在机器在微重力环境下喷射出的塑料浓度已经能达到和地球环境同样水平。
发热则是另外一个可能遇到的问题，因为热量在微重力的环境下传播也不同于平常，可能导致热敏材料温度过高或过低，这样会让3D打印机无法正常工作。不过，太空制造公司的研发部主管 Michael Snyde却表示，不管这台机器能不能在太空中完美运行，他们都将会得到一些有用的信息。
NASA局长查尔斯·博尔登表示，“NASA将继续探索太空，无论是对小行星进行定位或将人类送至火星，我们需要革命性的技术，以减少运载货物的航天器的重量和体积”，“未来，宇航员或许能够在空间打印他们所需的工具或部件”。
太空制造公司和NASA团队设想，未来，3D打印可实现在空间制造整个航天器，空间任务所需物资几乎能自给自足，且能够在空中制造多数他们所需的零件等。
除了用于在轨航天器的设计制造外，3D打印设备还可与机器人系统一起工作，为人类登上火星，以及在其他行星上执行任务制造所需的住所和工具。住所和实验室也可由机器人通过打印建造构件来制造，这些建造构件可利用行星上的资源，如土壤或矿物来实现。长期执行空间任务的宇航员也可打印和回收他们所需的工具，可节省大量的资源。
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