據(jù)英國《每日郵報(bào)》網(wǎng)站周三報(bào)道，美國宇航局計(jì)劃在軌道建造一個(gè)“太空制造廠”，利用3D打印和機(jī)器人(47.210, -1.41, -2.90%)技術(shù)制造天線、太陽能電池板等大型設(shè)備。

　　這個(gè)“太空制造廠”名為“SpiderFab”，計(jì)劃于2020年投入使用，是美國科技公司Tethers Unlimited在獲得美國宇航局50萬美元合同以后著手開發(fā)的。SpiderFab借助于3D打印和機(jī)器人技術(shù)，在太空建造和組裝大型零部件，例如天線、太陽能電池板、傳感器桅桿、軌道側(cè)支索等。

 圖1、SpiderFab項(xiàng)目旨在利用3D打印和機(jī)器人技術(shù)，在太空建造天線、太陽能電池板、望遠(yuǎn)鏡等大型設(shè)備

　　目前，大型航天器零部件都是在地面上建造完成的，這些零部件可以折疊放入火箭保護(hù)罩，然后在發(fā)射到太空以后進(jìn)行部署。但這種方法耗資巨大，建造的零部件尺寸還要受到保護(hù)罩體積的限制。

　　Tethers Unlimited首席科學(xué)家羅布·霍伊特(Rob Hoyt)博士說：“SpiderFab能以纖維制品或聚合物等材料，制造至關(guān)重要的太空零部件，并保證緊湊且耐久持‘胚胎’的形態(tài)，這樣，就可以將它們放入尺寸較小、成本較低的運(yùn)載火箭中，發(fā)射到太空。”

圖2、SpiderFab項(xiàng)目能讓航天系統(tǒng)以緊湊的外形發(fā)射，到達(dá)太空以后，這些系統(tǒng)將利用先進(jìn)的制造和自動(dòng)組裝技術(shù)打造超大型結(jié)構(gòu)。

　　他補(bǔ)充說，“一旦進(jìn)入太空，SpiderFab的機(jī)器人制造系統(tǒng)就會(huì)對材料進(jìn)行處理，制造出適合太空環(huán)境的超大型結(jié)構(gòu)。這種方法完全不同于傳統(tǒng)技術(shù)，能制造大小是現(xiàn)在數(shù)十甚至數(shù)百倍的天線或天線陣列，從而提供適用于各類太空任務(wù)的較高功率、較高帶寬、較高分辨率和較高靈敏度的大型設(shè)備。”

　　SpiderFab還將顯著降低用火箭發(fā)射易碎設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)性，目前，發(fā)射易碎設(shè)備的失敗幾率很高。今年早些時(shí)候，美國宇航局在研究了這項(xiàng)技術(shù)的可行性以后，與Tethers Unlimited簽訂了初步合作協(xié)議。在協(xié)議的第二個(gè)階段，Tethers Unlimited將提出和演示多種方法，確保制造高性能支持設(shè)備(如反光鏡和天線)的技術(shù)有效運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　此外，根據(jù)與美國宇航局小企業(yè)創(chuàng)新研究中心(SBIR)簽訂的合作協(xié)議，Tethers Unlimited還正在研制一種名為“Trusselator”的設(shè)備，這種設(shè)備將可以制造桁架結(jié)構(gòu)，為在太空中建造大型太陽能電池板提供支持。

 圖3、Trusselator設(shè)備將可以制造桁架結(jié)構(gòu)，為在太空中建造大型太陽能電池板提供支持

　　霍伊特說：“‘Trusselator’是實(shí)現(xiàn)SpiderFa架構(gòu)的第一個(gè)關(guān)鍵步驟，一旦這一設(shè)備展現(xiàn)了它的可行性，我們就能建造足球場大小的天線和望遠(yuǎn)鏡，幫助尋找系外行星以及地外生命存在的證據(jù)。”在與Tethers Unlimited簽訂合作協(xié)議以后，美國宇航局還將開展一系列開發(fā)太空3D打印技術(shù)的項(xiàng)目。