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2024-07-05 | 科技島

太空3D列印新技術 邁向太空製造新時代



太空3D列印新技術 邁向太空製造新時代


由美國研究團隊,研發出新一代「微重力列印機」,稱為「SpaceCAL」,於6月8日的維珍銀河07號任務,首次將3D列印技術送入太空,進行零件列印測試,推動真正的「太空製造」。


編譯/李寓心




若一群太空人正飛往火星的途中,在距離地球約1.4億英里的太空船上,發現重要設備出現裂痕,如何在不依賴備用零件的狀況下,解決這類緊急問題?由美國加利福尼亞大學(UC Berkeley)博士生Taylor Waddell組成的研究團隊,研發出新一代「微重力列印機」,稱為「SpaceCAL」,於6月8日的維珍銀河07號任務,首次將3D列印技術送入太空,進行零件列印測試,推動真正的「太空製造」。





太空3D列印新技術 邁向太空製造新時代
工程師將SpaceCAL 3D 列印機送上太空,進行零件列印測試,推動真正的「太空製造」。(圖/截取自PHYS)



根據報導,該研究團隊透過維珍銀河(Virgin Galactic)最後一次的「銀河07(Galactic07)」太空飛行任務,在太空船「團結號(VSS Unity)」進行140秒亞軌道飛行時,使用SpaceCAL印表機自動列印4個測試零件,包括太空梭和用一種PEGDA液態塑膠製成的「Benchy」小船模型。對此,團隊負責人Waddell表示,SpaceCAL在過去的拋物線飛行測試中,於微重力條件下表現良好,但還需要進一步證明,所以藉由在太空旅行中,驗證3D列印技術的準備狀況。




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減少太空船飛行重量




Taylor Waddell進一步說:「希望有一天SpaceCAL可以用於製造太空船零件和工具,甚至為機組人員製作新的隱形眼鏡和牙套。」實際上,UC Berkeley和勞倫斯利弗莫爾國家實驗室(LLNL)的研究團隊,在2017年開發一項新型3D列印機「Computed Axial Lithography, CAL」(計算機軸向平版印刷),擴展可列印幾何形狀的範圍,明顯提高3D列印零件的速度,在地球微重力條件下也能運行,為太空探索的應用打開大門,解決長期太空飛行,需攜帶數千個備用零件的問題。




突破3D列印技術新高度




迄今為止,CAL已成功證明,能在地球上使用超過60種不同材料進行列印,如矽膠、玻璃複合材料和生物材料,這種多功能性對機艙和機組人員產生很大的幫助。不僅可用來列印機械設備、皮膚移植和太空人緊急醫療所需的客製化物品,甚至是人類器官等。目前LLNL已獲得美國太空總署(NASA)資助,未來將在國際太空站(ISS)上測試這項技術。




資料來源:PHYS



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