3D 列印對於人類的深空探索是否有很大意義？
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比如通過3D印表機實現基地建造部件的自給自足——屆時只需發射一套設備，並且附帶原料或者利用外星球本身的原料，就可以完成地球上很多不同流水線和工業設備才能完成的工作。
3D列印（增材製造)在太空應用確實有很多優勢，有很大的吸引力，如果技術成熟並在太空直接應用，則可以實現就地取材，或將一些垃圾作為原材料，實現循環利用，外太空基地指日可待，太空工業也必將反哺地球，生產出人類在地球生活所需物品，提高人類生活質量。同時可以降低空間探索對地面發射能力的依賴。
想利用3D列印實現空間大規模應用，必須實現金屬材料的3D列印，太空開展金屬增材製造能極大的拓寬人類探索宇宙的範圍。下面回答一下太空金屬3D列印的優勢及問題。
太空開展金屬3D列印必須與地面相比其優勢在於：
1、空間站低軌軌道及月球表面真空環境能避免氧化，無需抽真空或採用保護氣體；
2、空間站微重力環境只需要很小的工作台就可以製造很大尺寸的構件；
3、低溫環境有助於細化晶粒(可能帶來其他問題)，提升性能。
太空開展金屬3D列印可能存在的問題如下：
1、技術成熟度問題，當前地面上尚存在大量問題，比如尺寸精度、表面粗糙度與內部缺陷等等；
2、空間環境適應性問題。比如微重力環境，選取燒結方法需要鋪粉，粉末在微重力環境中使用可能會存在危險，而熔絲方法的熔滴過渡也存在困難，真空環境則決定了地面一些方法難以實施；
3、物資和能量供應問題，能量依靠空間太陽能電站的發展有望解決，但如果是在空間站開展試驗還是需要地面供應原材料，而外太空基地建設可能沒有直接可用的原材料。
上面講的只是金屬3D列印自身的問題，但3D列印出來的零件要想在太空直接應用，其難度遠遠超過3D列印技術攻關，原因分析如下：
1、當前看金屬增材製造獲得的零件尚需預留一定的餘量，需要加工，相應需要加工設備；
2、金屬增材製造零件的質量評價與檢驗問題。金屬增材製造可以說是焊接技術的延伸，在地面焊接的零件要想在太空應用，需要對焊接試樣開展大量的測試，比如纖維組織觀察、力學性能測試、密封性檢驗等等，大量的焊接工藝試驗、試樣加工設備及測試設備，同時對最終上天的試件需要開展無損檢測，如Ｘ射線探傷、超聲檢驗等等，同時需要評估空間環境下的性能及服役行為，在此基礎上建立了評價標準，即地面質量達到什麼水平才能保證空間服役的壽命及可靠性。而空間加工的零件如果在空間服役，同樣需要這麼一套體系。舉個例子，前蘇聯禮炮空間站加工的KRT半導體材料是返回地球經加工成零件並檢驗後又送空間站安裝到熔煉爐的紅外觀測儀上使用的，而不是在空間獲得材料後直接使用的。
實際上美國人已經在lSS裝備了一台3d印表機，列印出來的工具和運行數據去年由龍飛船帶回了地面。測試結果如何不得而知，但NASA認為3d列印在未來的載人火星任務中至關重要。相信未來幾年的天宮任務也會有3d列印的實驗項目，領頭羊的意見總是值得關注的。
3d列印的太空應用場景：
1.載人深空探索，根據需要隨時製造需要的工具和設備，用於修復飛船或者建造地面基地，唯一的要求就是靈活方便。未來可能還會有回收材料和就地獲取材料的進行製造的能力，節約寶貴的荷載；
2.太空設施的奠基石。發射一套具備能源供應、材料收集、3d列印功能的設備到一顆合適的小行星上，一年之後就建成一座太空工廠或者太空小鎮，非常誘人的想法。
3D列印對於航天，對於深空探測有極大意義。
不需要按發射的力學環境加固設備，在軌道製作結構件並現場裝配，航天器質量可以減小到原來的5%以下
長遠看，3D列印是將製造業帶到太空，需要什麼做什麼，只需要帶機器和材料上去，簡單，快捷，
請不要考慮現在的技術，因為在高科技領域，科技能力是不透明的，想想5年前，智能手機誰能想到還能有各類不沾邊的感測器呢
認同！利用光能、核能，就地取材，將空間物質進行原子級分解採集，再用3d列印進行再組裝和製造。這將是人類征服宇宙的終極路線。
關鍵在能源攜帶，物質分解，這兩個環節。3d列印相對來說還是容易的！
以3D列印目前的技術水平來看,暫時還任重道遠,前面有幾位的觀點說到點子上了:
1:受到材料和精度的限制.
2:3D列印只是一種製造方法.
3:工業級設備的體積重量的限制.
從材料方面說起吧.如果是力學強度要求不高的,可以採用塑膠製品.前提是精度要求不高,尺寸不大.可以採用FDM工藝的,也就是熔絲擠出式,這種精度不高0.2mm,強度一般.不過現在材料有改良,有碳纖維混合的,也有尼龍的,強度加強了不少.勉強能做一些臨時的一次性件.這玩意主要是輕便且簡單,而且材料是絲束,穩定方便攜帶.
其它小型的SLA和DLP機器,因為採用的是405波長的液體光敏樹脂,液體受重力限制較多,設備運行的時候液面保持估計會存在問題需要更新
另外一個,說到重力了,其它類型的像SLS的尼龍粉末, SLM的金屬粉末這些,在地球上有些都需要加支撐的,現在沒有重力了,粉末的緻密性會發生變化,原有的一些工藝參數估計得推倒重來,重新試驗,這個過程……
另外一個,工業級別的3D列印設備,動輒500kg重量起步(請注意,是起步,重點的兩三噸重量也很常見),體積一兩個立方,這個體積重量要發射到太空,那費效比……
還有更多的細節,比如說大家肯定期待的直接3D列印金屬的功能件替換,這個暫且先不論表面粗糙度,加工精度(好點的能控制在0.05mm以內)能否被接受,就是設備本身的粉塵過濾系統,高功率激光系統等耗電大戶,還有一個惰性氣體循環系統忘記了,不過太空嘛,腦補一下,本身就差不多真空了,估計可以省略掉了嘿嘿
以上,是看到題主問題後的第一反應吧.總的來說,要真說深層次應用到太空探索中去,暫時還不太可能, 期待將來能有新的技術或者工藝突破,能在材料多樣化,設備減重等方面有大的突破了,再來考慮對太空探索的促進意義會更現實一點.太空里好像想要氧化點東西比在大氣環境下要困難的多呢。
如果使用3D列印會粘成一坨吧？
這個設想很不錯吖
就跟設想人工智慧會取代人一樣
路漫漫其修遠兮兮
按照現在增材製造金屬問題重重
不管是工藝還是材料還是組織質量
不知何時才能達到設想的場景
這也是為何之前lab一直在做selective laser melting
（樹脂塑料的增材已經普及到交給本科生去做了）
我跟了一段時間發現現在處理問題還處於初級階段 就是大量的實驗試錯的路徑 材料也用ti ni合金 連鋼都很少敢試
表徵設備也用很初級的（3dap xps aes sims 好點的stem 等等都用不上 因為基本的sem下面問題就很多了）
出來的材料別說高溫的汽輪機葉片
普通場合能用就不錯了
就這還是跟一個商業化的公司合作的情形下
大部分工作其實都屬於材料科學方面的
前景很美好 只是路漫漫
漫漫到有可能跟二十一世紀是生物與材料的世紀一樣是一個美麗的故事
所以我及時換了方向
回歸到機械方面來了
而phd也已經快畢業
當時的項目另一個大鬍子在做
三年了並沒太大起色
設備買了也多數發發paper拉拉funding
還是祝願早日有儘快的突破
目前的技術來說的話感覺意義不大，比如3d金屬列印為例。先不算消耗的氣體和能源，列印所需要的金屬粉末就很難在太空中製備，從地面帶出去再列印感覺意義不大。同時現有的3d列印技術列印出的精度和表面粗糙度普遍不高，實際使用的時候列印完了還需要進行再加工。
當然，在未來的話，理論上還是可以期待的。
受限於目前金屬3D列印的水平，一方面要求有大量高純金屬粉末和保護氣體的供應，能源消耗也很厲害，用現有的太空供電技術給這種設備供電相當自尋死路，更加不談如果要建立配套制粉制氣設備所需要的能源，不送個MW級別的核電機組上去根本招架不住，這種級別的應用離現在還太遠，另一方面生產效率相當低下，生產出的大多數零件仍然需要進一步機加工，用來搞簡單工件，比如說螺絲，效費比極低，用來搞複雜部件，比如說多曲面長大空心結構這種（透平級葉片）又存在品控和時效性問題（還不如地面弄好送過去）。
塑料3D列印目前幾乎沒有工業應用
不過這技術在近幾年還是有大突破的空間
在太空想要啥，直接弄個模型有原材料列印出來，這樣就不用攜帶需要的東西（只要帶構成物品的原材料就好）。但是這項技術還得要有一些大的突破才可能用於實踐。（比如要修東西，我想用個扳手，等列印好都過去幾周了總不行吧）
這方面的實驗，2016年2月份空間應用中心隊在法國波爾多開展了3個架次共計93次拋物線飛行試驗。共對五種材料和兩種製造工藝進行了微重力環境下的驗證與探索，獲取了不同材料與工藝在微重力環境下的特性數據。
稍微詳細的內容看連接——&>中國科學院空間應用工程與技術中心
很多太空梭內的物品由於要承受大加速度，需增加強度，導致造價昂貴。
如果能帶原材料，直接在太空列印出來，將大大節約成本。
並不看好3D列印的應用前景，特別是在有較高進度要求的太空探索活動中。
我認為有一定的意義，至少在長途航行的時候，這是唯一的自我補充部件的方法。
然而長途航行是將來的事，現在的核心問題是在火箭運力上。就算弄成在軌3D列印，在天上生產主要結構件，大致上等重的材料也得發上去。可以把物質轉換嗎！
3D列印，也叫做增材製造技術，是通過逐層增加材料的方式將數字模型製造成三維實體物件的一種創新型製造技術，完全不同於傳統減材加工成形的製造理念，徹底改變傳統的製造技術路線。
在航天領域，增材製造技術已經得到應用，為實現航天器在軌維修提供技術手段，有望實現太空原位製造以及建造運載火箭難以運輸的大型結構。
長期以來，由於缺乏在國際空間站上按需製造零部件的能力，空間站所需的全部物品都需要在地面上預先製造好之後，依靠運載火箭和飛船送往空間站，從而消耗大量的發射時間和成本，增材製造技術的出現和快速發展為解決這些問題帶來良好的契機。
增材製造技術有望成為太空原位製造的主要製造模式，未來可支持空間站、載人登月、載人登火等各項載人航天任務。
目前受到材料和精度的限制，3D列印在太空探索中應用的還比較有限，一旦在這兩個領域有所突破，它將稱為未來太空工業最關鍵的技術之一，可能僅次於動力和大規模感測器管理技術。
在地球上將要用到的機器儀器做好駝到太空去，在現在太空任務還比較簡單的前提下是可行的——但成本也十分高昂。將來空間飛行動力技術有所突破後，太空各種實驗、突發情況必將更加複雜。將各種可預見的情況都考慮進去然後造一大批儀器帶上去，不僅成本上無法接受，還有無法遇見的情況呢？這時3D列印的優勢就凸顯出來了，只要幾個設計汪、幾個碼農、幾個工程汪加幾台高精度印表機就可以針對性的製造出相應的機器出來。媽媽再也不用擔心我遇到相愛的ET造不出盔甲遮蓋我的軟肋啦(?ˇ?ˇ?)
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