由中國(guó)空間技術(shù)研究院529廠研制的太空3D打印系統(tǒng)在地面進(jìn)行試驗(yàn)。中國(guó)空間技術(shù)研究院供圖（陳袁攝）

　　新華社北京5月9日電（記者全曉書 喻菲）一臺(tái)由中國(guó)自主研制的“復(fù)合材料空間3D打印機(jī)”及其在軌打印的兩個(gè)樣件8日隨中國(guó)新一代載人飛船試驗(yàn)船返回艙成功返回東風(fēng)著陸場(chǎng)。

　　這是中國(guó)首次開展軌道3D打印試驗(yàn)，也是全球首次實(shí)現(xiàn)連續(xù)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的太空3D打印。

　　5月7日1時(shí)58分，這套由中國(guó)空間技術(shù)研究院529廠研制的太空3D打印系統(tǒng)全面完成預(yù)定任務(wù)，飛船下傳的圖像顯示兩個(gè)樣件打印成功，清晰可辨。研究人員還將對(duì)返回的打印機(jī)和樣件開展進(jìn)一步性能檢測(cè)和綜合評(píng)價(jià)。

　　太空3D打印系統(tǒng)在軌打印的樣件。中國(guó)空間技術(shù)研究院供圖（陳袁攝） 

　　據(jù)介紹，碳纖維一直是航空航天應(yīng)用廣泛的輕質(zhì)高強(qiáng)材料，連續(xù)碳纖維對(duì)于復(fù)合材料的性能提升具有顯著意義。本次3D打印的兩個(gè)樣件均實(shí)現(xiàn)了碳纖維的長(zhǎng)絲連續(xù)，為未來復(fù)合材料空間3D打印的應(yīng)用奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。

　　中國(guó)空間技術(shù)研究院指出，這套打印系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了全部流程無人參與、自動(dòng)控制。

　　太空3D打印系統(tǒng)在軌打印的樣件。中國(guó)空間技術(shù)研究院供圖（陳袁攝）

　　國(guó)內(nèi)外已有的微重力3D打印研究均有人參與、有人控制、有人管理，設(shè)備啟動(dòng)、加熱、打印等環(huán)節(jié)工作異常時(shí)可以人為干預(yù)。此次空間試驗(yàn)無人參與，系統(tǒng)自身完成全部預(yù)定任務(wù)，其結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)控制、電源照明、攝像監(jiān)控等研制經(jīng)驗(yàn)將為后續(xù)太空3D打印任務(wù)提供重要的技術(shù)參考。

　　同時(shí)，本次試驗(yàn)還實(shí)現(xiàn)了微重力環(huán)境對(duì)3D打印成型機(jī)理的全面驗(yàn)證。

　　由中國(guó)空間技術(shù)研究院529廠研制的太空3D打印系統(tǒng)在地面進(jìn)行試驗(yàn)。中國(guó)空間技術(shù)研究院供圖（陳袁攝）

　　空間3D打印與地面3D打印不同，最重要的差別來自微重力環(huán)境對(duì)打印過程的影響，為此國(guó)內(nèi)外采用失重飛機(jī)進(jìn)行拋物線飛行試驗(yàn)，但是一個(gè)拋物線周期僅能提供20秒左右的微重力環(huán)境。

　　中國(guó)空間技術(shù)研究院指出，此次飛船進(jìn)入預(yù)定軌道后，可以提供較長(zhǎng)時(shí)間的微重力穩(wěn)定環(huán)境，不僅可以考察材料成型工藝，也可以同時(shí)檢驗(yàn)打印系統(tǒng)結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)的可靠度、運(yùn)動(dòng)的精度、成型的質(zhì)量。

　　隨返回艙一同返回的3D打印樣件能夠直觀展示微重力對(duì)材料、結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)、控制、成型等影響，其經(jīng)驗(yàn)和成果更適合推廣到艙外和大型結(jié)構(gòu)在軌建設(shè)中。

　　此外，新一代載人飛船試驗(yàn)船還搭載了世界首個(gè)基于金屬3D打印技術(shù)的立方星部署器。

　　由星眾空間（北京）科技有限公司研制的立方星部署器進(jìn)行地面加速度試驗(yàn)。星眾空間供圖

　　該部署器由中國(guó)商業(yè)航天公司星眾空間（北京）科技有限公司研制。部署器連接立方星與運(yùn)載工具，部署器能否保證發(fā)射過程中減振、準(zhǔn)確釋放并輸出分離信號(hào)以確認(rèn)分離時(shí)刻，是決定立方星發(fā)射成敗的關(guān)鍵。

　　本次飛行驗(yàn)證了3D打印的新型部署器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、材料性能和空間環(huán)境適應(yīng)性。“3D打印制造的部署器，重量為傳統(tǒng)機(jī)械加工產(chǎn)品的一半，加工周期從過去的幾個(gè)月縮短為一個(gè)星期，領(lǐng)先于傳統(tǒng)加工方式。3D打印技術(shù)在航天領(lǐng)域的應(yīng)用前景將越來越吸引人?！毙潜娍臻g首席運(yùn)營(yíng)官白瑞雪說。

責(zé)編/韋斗斗