太空制造里程碑：首例太空环境下3D打印金属元件成功，为深空探索任务提供零件自制新方案

9月9日消息，欧洲航天局于本月6日发布的新闻中提到，其部署在国际空间站上的金属三维打印设备在今年8月实现了里程碑式的成就——在太空微重力条件下成功打印出首个金属部件。

这一技术突破预示着在未来的地月及地火探测任务中，能够大幅度提升设备的现场定制与维修能力，为深空探索带来前所未有的灵活性与自主性。

人类此前已在国际空间站使用过塑料 3D 打印机，但金属材料在诸多参数上具有塑料不可比拟的优势，拥有更广泛的应用范围。

欧空局的此台金属 3D 打印机于美国当地时间 2024 年 1 月 30 日随 NG-20“天鹅座”货运飞船由 SpaceX“猎鹰 9 号”货运飞船发射升空，安装在国际空间站哥伦布实验舱中。

该金属 3D 打印机在抵达太空后立即启动了打印测试，并于 5 月 30 日的首次打印作业中成功打印出 S 型测试图形：

包括 8 月的成功产品在内，这台金属 3D 打印机将总共打印 4 个研究用部件。其中两件返回地球后将送至欧空局荷兰 ESTEC 技术中心、另一件用于欧空局位于德国科隆 EAC 宇航员培训中心的 LUNA 月球模拟设施、最后一件则将被运往丹麦技术大学。

随着地-航天器距离的增加，深空任务补给问题的挑战性迅速上升。3D 增材打印技术可为这些探索任务及其乘组带来制造能力，能根据实际情况制造所需部件或更换故障组件，无需依赖于冗余、备件或补给。

欧洲火星取样返回轨道飞行器项目持续迈进，美方相关计划却因预算悬而未决

近日消息，尽管美国宇航局（NASA）所承担的部分火星取样返回任务由于预算方面的难题而处于停滞状态，不过欧洲航天局（ESA）依旧在推动其“地球返回轨道飞行器（ERO）”项目，此项目乃是整个火星取样规划的关键构成部分之一。

据了解，ERO 将负责把美国宇航局“毅力号”探测器采集的火星样品送回地球。为此，它需要在火星轨道上与样本容器会合，捕获这个篮球大小的容器，并最终将其带回地球。

该航天器刚刚通过设计审查，审查确认了其技术细节，使项目得以进入制造和测试阶段。

然而，尽管欧洲航天局的 ERO 项目进展顺利，NASA 负责的部分 —— 将样品运送至火星表面并使用名为“火星上升器”的火箭将其发射到火星轨道 —— 因 110 亿美元的预算被认为过高而仍在审查中。因此，该部分计划在不久的将来可能会面临大量的设计改动。事实上，NASA 最近委托了十个研究项目，旨在缩小任务规模（从而降低成本）。

但欧洲航天局确认，ERO 能够适应火星样本返回任务的任何变化。项目组负责人蒂亚戈・洛雷罗 (Tiago Loureiro) 表示：“该航天器的配置足够灵活，可以根据货物进行调整，并帮助找到新的实施方案。

欧洲航天局和我们的工业合作伙伴将适应新的情景，保持创新和资源充足，同时仍然是 NASA 可靠的合作伙伴。我们已经确认，无论替代方案如何，地球返回轨道器都能完成既定目标，甚至做得更多。”