零重力3D打印机太黑科技：在太空打印宇宙飞船和卫星
过去，人类在太空使用的各种天基系统都要在地球预先建造好然后靠运载火箭发射上去，火箭的推力等因素限制着这些建构物的规模和形态。能不能在太空中就地取材来建造这些东西呢？如今，美国的一家私营企业“太空制造”（MIS）公司利用3D打印技术进行了相关探索，即将把科幻小说里的场景变成现实。
目前，美国宇航局正在进行零重力3D打印技术实验，主要将验证增材制造（AM）技术，这是采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术，相对于传统的材料去除－切削加工技术，是一种“自下而上”的制造方法。但是，美国国家研究委员会（NRC）认为，先进的天基增材制造要想成功应用还有很长的路要走，尽管该技术在地面显得很先进，但是仍有很多工程技术难题需要解决，在此之前无法登上太空。
受美国宇航局和美国空军委托，国家研究委员会起草了一份报告，指出了目前存在的技术难题，比如3维部件的增材制造过程、相对航天工业的减材机制有何不同、制造工艺的耗时等等。增材部件使用计算机设计的比例越大，3D打印所需时间越长，以及零重力条件下增材技术的地面测试等问题。
尽管太空的真空环境确实能够应用一些增材技术，比如芝加哥Sciaky（雅基）公司正在地面上使用真空舱通过阴极射线技术制造大型飞机部件。国家研究委员会的报告还指出，在重力缺乏的情况下，表面张力成为很多系统行为的限制，关于液体控制的相关技术还需要进一步研究。但是，空间的零重力环境也使制造复杂和极轻部件成为可能，这些部件在地球上是绝对不可能做出的。
零重力可能使一架打印机能够同时打印一个物体的底部和顶部，太空打印机可能有多个打印头，在一个物体的六个面同时工作，气体射流或静电引力可能对于把物体固定在某一位置比较有用，或者把物体移动到适合打印的方向。
增材制造技术的出现似乎给了我们一线的希望。如果把 3D 打印机放到太空，然后根据需要直接将材料打印成所需的太空建构物或飞行器，是不是就再也不需要在地球上将东西造好然后再运到太空了呢？这将会极大削减发射的成本，并给太空探索和商业化等带来革命性的变化。
2013年，NASA 资助了 10 万美元给 Tethers Unlimited 来研究SpiderFab太空3D概念打印机。这种设想中的太空蜘蛛可利用太空垃圾或者小行星材料从零开始制造轨道飞行器。另外一家公司似乎距离这个梦想更近了一点，这家名为 Made In Space 的私营公司正在研究累积制造技术的流程。目前，这家公司已经成功实现在零重力状态下打印出工具，下一步将是到太空中进行测试。
不过材料仍然是个问题。仅仅靠收集太空垃圾和回收废弃卫星材料是不足以支撑大规模制造的。南卡大学的科学家正在研究如何将月球土壤转化为制造所需的材料，就地取材同样可以极大地削减成本，一旦这些设想成为现实，也许就可以为人类殖民其他星球铺平道路。
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