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【华龙网】太空中零件坏了又没备用的怎么办？用3D打印机“克隆”出来补缺
时间：2016-04-20编辑：
空间在轨3D打印制造是解决空间站维修保障的有效方法。 首席记者 李文科 摄
华龙网4月19日20时讯（记者 伊永军）日常生活中,如果需要用到一些螺丝、扳手之类的小零件，咋办？很简单！到商店去买就行了，或是多备一些在家里，哪里坏了，随时更换。可是，如果是在太空中呢？可就没这么容易了。日前，中国科学院重庆绿色智能技术研究院与中国科学院空间应用工程与技术中心共同研制成功了国内首台空间3D打印机，可帮助宇航员在失重条件下自制所需的实验和维修工具以及零部件，提高修复的及时性，减少运营成本。
空间在轨3D打印技术大幅提高空间站实验的灵活性和维修的及时性。 首席记者 李文科 摄
重庆研制出国内首台空间3D打印机 打印出的尺寸创世界之最
今日，记者在中国科学院重庆绿色智能技术研究院看到，这种空间3D打印机外形酷似一个微波炉或小型保险柜，放置时不占地方，里面的打印机正在运行。工作人员操起旁边一把约20厘米长的塑料扳手说，像打印这样一个部件，根据打印精细度的不同，在太空中用时约一两个小时。
据中国科学院重庆绿色智能技术研究院3D打印技术研究中心主任段宣明介绍说，我们平时接触的3D打印机是在重力条件下进行打印，而空间打印则是在微重力或零重力的情况下打印。因此，它呈45°角斜着放或是倒着放也都能打印。
“这是我们经过两年努力，研制成功的国内首台空间3D打印机，并于上个月在法国波尔多完成了抛物线失重飞行试验。” 段宣明说，试验共飞了3个航班，总共做了93次失重试验。该打印机可打印的最大零部件尺寸达200*130㎜，该尺寸是NASA(美国国家航空航天局)首台空间在轨打印机打印尺寸的2倍以上，并超过了今年3月NASA运至国际空间站的升级版3D打印机的打印尺寸。同时，在打印精细度方面也不次于它们。因此，我国研制的这种空间3D打印机也是目前世界上经过失重飞行试验的，能打印出最大零部件的打印机。
工作人员展示空间在轨3D打印机打印出的物体。 首席记者 李文科 摄
太空里备着3D打印机 想要啥零件就打印出来
空间3D打印机在现实应用中有何实际意义呢？段宣明说，现代人讲究“轻装出行”，太空飞行也不例外。由于原材料比成品轻得多，因此，带一台3D打印机进入太空，意味着就不需要携带数以万计的各种零部件，只需要带几公斤的3D打印耗材就行了。比方说，在飞往某星球的路上，忽然太空飞船里的某个零部件坏了，你需要一把螺丝刀维修，而恰好没有，那就打印出一把螺丝刀。宇航员在出舱的时候，拿在手里的工具忽然没拿稳，“飞”向了茫茫太空，那就用3D打印机再造一个。
“这样将节省巨额的成本。不用每次发射都要准备数以万计的零备件放在火箭或飞船上一起运上去。” 段宣明说，太空发射每增加1公斤的重量都要增加约上万元的燃料费用，因此，空间3D打印从长远来看能减少飞船为空间站送货的次数，节省大量航天发射成本及时间成本，降低空间站对地面补给的依赖性。
空间在轨3D打印机可以在失重的环境下自制所需的实验和维修工具及零部件。首席记者李文科摄
未来在月球或火星上用土壤打印人类生活基地？ 这不是梦
据中国科学院重庆绿色智能技术研究院相关负责人介绍，我国预计将在2020年在太空中建立空间站，因此，空间3D打印机的应急维修保障能力对于空间站实现高效运行十分重要，也是完成未来深空探测任务的必要保证。
段宣明说，目前空间3D打印机打印所用材料主要有两种：工程塑料和复合材料。打印出的最大尺寸也是不超过20厘米的物件。但是，随着科学技术的发展，人类未来很有可能会使用3D打印机在月球或火星上，用上面的土壤打印人类生活的基地。
“这绝对不是痴人说梦！” 段宣明说，目前，美国、欧洲以及我国的航空航天部门已在着手做这方面的前期工作了。“虽然实现这样的梦想可能会很长时间，但是，人类正是因为有了梦想，才创造出了无数的奇迹。”
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