中國長征5號B運(yùn)載火箭在海南省文昌航天發(fā)射中心成功發(fā)射
5月5日，搭載著我國新一代載人飛船試驗船的長征5號B運(yùn)載火箭首飛成功這事兒大伙兒都知道了吧？但這搭載的新一代載人飛船里還搭載了一臺3D打印機(jī)，這事兒你知道嗎？我們有句很火的網(wǎng)絡(luò)語言叫“你是要上天吶”，這話頗有調(diào)侃味道。但今天絕對是認(rèn)真的，3D打印這是真上天了！據(jù)報道，中國已經(jīng)在一艘新發(fā)射的航天器上進(jìn)行了第一次3D打印實(shí)驗。這是我國首次太空3D打印實(shí)驗，也是國際上第一次在太空中開展連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的3D打印實(shí)驗。不光是太空3D打印，一起上天的還有好幾項科研項目呢！中國科學(xué)院稱，由該院牽頭負(fù)責(zé)的空間應(yīng)用系統(tǒng)，在新飛船試驗船安排了在軌精細(xì)成型實(shí)驗、材料摩擦行為實(shí)驗、微重力測量試驗等3項科學(xué)實(shí)（試）驗，將為未來我國空間站建設(shè)運(yùn)營以及走向更遙遠(yuǎn)的深空，進(jìn)行前瞻科學(xué)研究和技術(shù)驗證。據(jù)悉，本次太空3D打印實(shí)驗是由我國自主研發(fā)和建造的一臺3D打印機(jī)完成的，該打印機(jī)名為“復(fù)合材料空間3D打印系統(tǒng)”，將創(chuàng)新采用立體光刻3D打印技術(shù)對金屬/陶瓷復(fù)合材料進(jìn)行微米級精度的在軌制造。它安裝在試驗船返回艙中，飛行期間，該系統(tǒng)自主完成了連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的樣件打印，并驗證了微重力環(huán)境下復(fù)合材料3D打印的科學(xué)實(shí)驗?zāi)繕?biāo)。一旦飛船返回地球，它將被帶回地球。連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是當(dāng)前國內(nèi)外航天器結(jié)構(gòu)的主要材料，密度低、強(qiáng)度高，開展復(fù)合材料空間3D打印技術(shù)研究，對于未來空間站長期在軌運(yùn)行、發(fā)展空間超大型結(jié)構(gòu)在軌制造，具有重要意義。
中央電視臺播放的視頻片段顯示，這臺打印機(jī)打印出了兩個對象：蜂窩結(jié)構(gòu)（代表航天器輕量化結(jié)構(gòu)），以及CASC（中國航天科技集團(tuán)有限公司）標(biāo)志。
據(jù)了解，該打印機(jī)具有材料建模、精確控制和自動化等先進(jìn)的技術(shù)。一旦以空間為基礎(chǔ)的3D打印技術(shù)在操作上做好了準(zhǔn)備，它可以為太空計劃帶來廣泛的好處——在人類探索太空過程中，設(shè)備和材料的“補(bǔ)給線問題”，一直阻礙著人們飛向更遠(yuǎn)空間。隨著太空3D打印技術(shù)快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)航天器零部件的“自給自足”正在成為可能。它將使宇航員能夠在太空中快速方便地制造組件，節(jié)省未來太空旅行的大量資源和成本。對于此次3D打印實(shí)驗的目標(biāo)，航天科技集團(tuán)五院529廠復(fù)合材料空間3D打印系統(tǒng)負(fù)責(zé)人祁俊峰介紹，第一個目標(biāo)是支持空間站的在軌長期有人照料的運(yùn)行和維護(hù)。如果我們具備了在空間站里造東西的能力，就可以實(shí)現(xiàn)按需制造；第二個目標(biāo)是支持我們空間站在軌擴(kuò)建。據(jù)中科院專家介紹，太空失重環(huán)境是立體光刻技術(shù)面臨的主要挑戰(zhàn)之一，普通的打印漿料在失重條件下無法保持穩(wěn)定形態(tài)，會發(fā)生爬壁導(dǎo)致液面起伏影響打印。科研團(tuán)隊通過中外失重飛機(jī)，先后進(jìn)行數(shù)百次微重力環(huán)境下的實(shí)驗，對漿料在失重條件下的流變行為及內(nèi)在機(jī)理進(jìn)行分析，利用化學(xué)及物理方法對漿料進(jìn)行優(yōu)化使其從液態(tài)變?yōu)檐浳镔|(zhì)形態(tài)，軟物質(zhì)特有的屈服應(yīng)力在失重條件下抵抗形變，抑制爬壁，且在較高剪切力作用下其又可以恢復(fù)良好的流動性，保證打印順利進(jìn)行。3D打印也被稱為增材制造技術(shù)，它是通過材料的分層制造3D物體的過程。它正在迅速發(fā)展，并越來越多地用于制造業(yè)。
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