欧洲航天局的科学家首次在太空中成功演示了金属部件的3D打印

（图片来源：欧洲航天局/美国国家航空航天局）

太空中的3D打印带来了挑战，因为许多方法在打印过程中都依赖于重力来定位材料。这是因为在创建金属结构时，熔融金属通常用作细丝或可打印介质的一部分。在太空中，它的行为可能是不可预测的，这可能会导致物体质量差，因为细丝可能会因缺乏引力而移动或放置不正确。

因此，科学家们必须适应在这些具有挑战性的条件下工作，而国际空间站提供了完美的环境。ESA的金属3D打印机使用由高达2192°F（1200°C）的强大激光熔化的不锈钢丝来创建其熔融金属丝，该丝逐层沉积以构建所需的形状。

经过几个月的艰苦测试，该团队终于能够将打印机调整到微重力环境中，并于2024年8月在太空中生产出第一个金属部件。该团队计划再打印两个物体，然后将所有三个物体带回地球进行质量分析和未来规划。

欧空局人类和机器人探索主任Daniel Neuenschwander在一份声明中表示：“随着第一个金属3D形状在太空中的打印，欧空局探索团队在建立在轨制造能力方面取得了重要的里程碑。这一成就是由一个国际和多学科团队实现的，为长距离和长期任务铺平了道路，在这些任务中，按需制造备件、建筑部件和工具至关重要。”

美国国家航空航天局宇航员（左起）、波音机组飞行测试飞行员苏尼·威廉姆斯和远征71号飞行工程师珍妮特·埃普斯在哥伦布实验室模块内配置金属3D打印机。（图片来源：NASA/JSC）

这项突破性的技术继续扩大其在地球上的应用，彻底改变了医学、时尚、艺术、建筑、食品生产和制造等领域。在太空中，随着对月球和潜在火星的长期任务的形成，宇航员将需要一种独立维修或制造机械或结构工具或零件的方法，这些工具或零件很难在容量有限的航天器上携带。随着技术的进步，它甚至可能有一天能够打印新的组织或器官，增强维持长期太空探索的能力——尽管我们离实现这一目标还有很长的时间。