在美國亞利桑那州的大沙漠中，漫游著一輛奇怪的白色車，它奔跑在復雜多變的沙漠地形中，經(jīng)受狂風肆虐，日頭暴曬，氣溫不斷從一個極端走向另一個極端，在各種苛刻條件下縱橫馳騁。這輛奇怪的車其實是屬于美國航空航天局（NASA）的一輛月球車，宇航員和工程師則是在測試在殘酷火星環(huán)境下，如何駕駛著月球車駛過巖石沙粒，上坡下坡。
這個項目被稱為沙漠之鼠（Desert RATS）。而正被測試的月球車，大約有一輛悍馬車的大小, 跟普通車輛不同的是，它的駕駛室同時還是一個加壓艙，以支持人類在太空環(huán)境駕駛。 這輛月球車很可能最終會成為一輛火星車，成為人類探索火星的工具。在不遠的將來，這種車輛可能會被用來幫助人類研究近地小行星。
這輛月球車是美國國家航空航天局專門為拓展人類活動空間而制作的，可乘坐兩名宇航員，可行走多天，為他們研究外星表面提供便利。12個堅固耐用的車輪，安裝在六軸上，確保能行駛在不規(guī)則，不確定的地形。駕駛艙可向前伸出，可以傾斜，能通過觀察室觀察地表。
3D打印在月球車上的應用
要設計這樣強悍和特殊的車輛，NASA的工程師必須投入最高的智慧和最先進的技術。比方說，月球車約有70個零件是通過直接數(shù)字化生產(chǎn)：直接從電腦設計出零件，然后在Stratasys公司生產(chǎn)級別的3D打印機里制作出來的。這個過程名叫熔融堆積成型（FDM）技術或增材制造，俗稱三維打印或3D打印，能制作堅固耐用，足以適應火星地形的復雜形狀的零件。
當你需要建立很少量，但需高度定制化的車輛，并對他們做超乎尋常的嚴格測試時，采用傳統(tǒng)的零件存儲，加工和制造的方法是遠遠不夠的。NASA的月球車上三維打印的零件包括阻燃口及其外殼，攝像頭支架，大莢門，還有一個很大的“奇形怪狀”的零件（其功能相當于前保險杠），還有很多別的自定義緊固裝置。 熔融堆積成型（FDM）技術（三維打印）為靈活設計和快速周轉(zhuǎn)提供了技術保障，能快速方便地為復雜的電子組件構建定制的外殼，例如，有一個異常扭曲的耳形外殼（如圖），用傳統(tǒng)的機器制造是幾乎不可能的, 或者至少是非常昂貴的，而運用三維打印就方便多了。
NASA使用3D打印的主要材料有ABS，PCABS和聚碳酸酯材料。Stratasys的 FDM技術能生產(chǎn)工業(yè)級別的熱塑性塑料部件的技術，其成品重量輕，但足夠耐用，可當功能件來使用。
只許成功，不許失敗
NASA測試工程師克里斯·查普曼說：“你總是希望它盡可能的輕，但又希望它足夠強大，還必須考慮安全因素，不能讓人受到傷害。”對于人類的太空旅行，美國NASA有個座右銘：只許成功，不許失敗。月球車的太空之旅從地球發(fā)射開始就要承受高強度的壓力。 “你需要達到幾千英里每小時的速度，才能脫離地球的大氣層。所以，你必須要處理好所有這些振動，不能進入太空后發(fā)現(xiàn)車輛被損害了”，查普曼說。
NASA的工程師還利用三維打印來做原型測試工作，用3D打印的模型來測試形狀，裝配和功能，最終這些模型將換用其他材料其他方法制作。這確保了送去用傳統(tǒng)方法制造的零件都是最佳的設計方案，解決了昂貴的開模問題。“每個人都想省錢，我們也有預算，跟其他人沒什么不同”查普曼說。
美國NASA還發(fā)布過用月球表面巖石做3D打印原料和建立月球基地計劃；歐空局ESA也同樣有建立月球基地計劃 。看來，人類的外太空圈地夢想已經(jīng)不再只是科幻而已。
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