【3D列印專欄】強強聯合,3D列印太空歷險記

譯者：劉暢

編輯：趙和玉

全文共約2000字，預計閱讀時間3分鐘。

Braskem是美洲最大的熱塑性樹脂生產商之一,目前已與美國航空航天局官方供應商 MadeInSpace建立了戰略夥伴關係,合作開發一種叫做「綠色塑料」的新材料。這種新材料將讓太空3D列印成為現實。

「綠色塑料」是一種高分子聚合物,由Braskem公司設計研發,可經由3D列印為國際宇宙空間站提供不同種類的部件和備用配件,在建造、配送和維修等方面發揮作用。

邁阿密的阿克曼律師事務所業務遍及全美,更是在Braskem和NASA供應商的協議制定中發 揮了重要作用。該事務所宣稱,綠色聚乙烯是由甘蔗提取物製成的,使用了Braskem公司 研製的超高分子量聚乙烯(UTEC)作為3D印表機的列印床。阿克曼事務所還著重強調了進 一步強調了NASA之前要求研發一套可以允許ISS基於需求得到零件或產品的按需生產系統。

[「NASA將太空按需生產定義為未來火星和其他外太空探索任務的重要突破之一。這種新3D 列印系統的作用是給宇航員發送零件數字設計方案,讓他們能夠在空間站內(利用3D打 印)自行製造。」摘自阿克曼團隊新聞稿。]

在太空航行中,貨艙儲存空間至關重要。倉儲空間的大小決定了太空船所能運載至國際宇 宙空間站的材料和物品的多少。如此一來,能夠降低成本、節約時間的運輸方法就是在太 空中生產一些備用配件,從而確保倉儲空間用在刀刃上。

Braskem 研發的綠色3D列印聚合纖維可以在完全失重條件下進行列印。Braskem及其合作 者MadeInSpace聯合發表聲明稱,在太空中應用應需式(即請求式)3D列印技術對於宇航 員、國際空間站和美國航空航天局極具現實意義,也可以避免航天器滿載物品卻可能無處 可用的窘境。

為了確保Braskem公司的3D列印技術和材料順利結出果實,阿克曼公司的邁阿密合作夥伴 Felipe Berer和芝加哥合作夥伴Stacy Baim共同推動合同的形成,意在幫助兩家公司達成協 議。

Baim 強調,兩家公司的交易尚屬首次,很難達成共識,其原因在於無論是NASA的合作者還 是一家契約制公司,都要遵守不同的條款,滿足不同的需求。MadeInSpace作為NASA的合 作夥伴,必須要保證與Braskem簽訂的合約不會逾越與NASA之間的合作。

[「在協議商討過程中,我們團隊必須預先考慮到方方面面的注意事項,無論是已知的還是 未知的,這是一個巨大的挑戰。我們將這些注意事項列入協商清單,直到能製作出既能滿 足客戶需求又不違反與NASA合作條約的協議書。」Baim這樣表示。]

Berer也指出,這份協議對於兩家公司和NASA來說,都具有特殊的歷史意義。 [「這份協議將Braskem在綠色聚合物領域的偉大創新和零重力條件下3D列印的空間科技創舉結合在一起。」Berer這樣說道。]

近日,在針對Tech insider (技術內幕)的一次採訪當中,空間站工程師Ravi Margasahayam證實向國際宇宙空間站發射一架太空梭需要花費5億到15億美金。他還進 一步指出,在NASA與SpaceX和Orbital Sciences的合作中,將OS的天鵝號發送至國際宇宙空間站,每磅需要43180美金,而SpaceX的火箭貨物倉儲每磅則需要27000美金。更形象地 說,運輸一杯水的花銷在43180到91000美金之間,而一台咖啡機則至少要花190萬美金才 能到達國際宇宙空間站。不過宇航員也確實需要咖啡機,雖然貴了點。

這樣一看,發展請求式製造系統的原因就不言而喻了——向空間站運輸的花銷堪稱恐怖。然 而Braskem的這項技術能夠節約資金的精確數字卻很難計算。像綠色塑料這樣的輕型材料 可以帶上太空,用來製作密度更大、強度更高的飛行器部件、建築材料、備用配件,它可 以節約的資金就要以十億美金為單尾來計算。自從國際宇宙空間站配備了3D印表機之後, 備用配件3D列印將航天員從「水深火熱」當中解救出來,向空間站輸送的原材料也就有了更 多的選擇。

建立恰如其分的夥伴關係對於兩家公司意味著可以繼續改進3D列印系統、研發新材料,這 樣才能保證國際空間站順利收到高質量高強度不同用途的產品。MadeInSpace團隊擁有自 己的一套3D印表機體系,投資了多項3D列印技術,這些技術也將在國際空間站得到應用。

原文鏈接：

How a NASA Supplier & Thermoplastic Firm』s Material Allow 3D Printing in Space

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