关于制作太空3D打印小行星航天器研究的最新进展

加州3D打印和空间技术公司Made In Space负责这样的创新，作为国际空间站上的第一台商用3D打印机，多臂3D打印空间机器人Archinaut，以及第一个扩展3D打印的制造空间环境中的公司。该公司与美国国家航空航天局密切合作，并在两年前从该机构获得资金，因为其雄心勃勃的计划将小行星转变为自主宇宙飞船，这可能有助于美国宇航局完成其在太空建造人类殖民地的长期目标。

现在，美国宇航局只能带回一小块太空岩石。但RAMA项目（将小行星重建为自动航天飞机）希望建立使用模拟计算机和机制的概念可行性，使用3D打印 将小行星转换为巨大的机械航天器，这可能携带大量的原始小行星材料。

艺术家对小行星的描述已经变成了一个巨大的机械太空船，它可以飞到一个采矿前哨站。 [图片：Made In Space]

小行星非常酷， 其中许多都含有宝贵的资源，如水和铂族金属，每天大约有100吨小行星和彗星物质撞击地球的大气层。作为将这些巨大的岩层变成功能性航天器的计划的一部分，Made In Space计划将一种先进的机器人种子船送到太空，以便与几颗近地小行星相遇。然后，该工艺将收获太空岩石材料并将其转化为原料，该原料可以3D打印以在现场建立能量存储，导航，推进和其他重要系统。一旦转换后的小行星准备就绪，它就可以编程自动飞到采矿站，这种方法远比将新的捕获探测器发射到太空岩石更有效。

虽然我们目前没有能力或技术用3D打印类似于小行星上的材料的数字制导计算机，但Made In Space意识到如果有大量的原材料，人们不必依赖数字电子产品，不受质量或体积的限制。Made In Space联合创始人兼首席技术官Jason Dunn说。 “'我们能否在未来的某个时刻将小行星转换为该技术？'我们认为答案是肯定的。”

两年前，NASA的创新先进概念（NIAC）计划鼓励太空探索技术的开发，为Made In Space提供了10万美元的第一阶段拨款，用于九个月的初步可行性研究。在此阶段，公司专注于该技术如何运作，确定其要求，以及制定技术路线图。如果公司选择可以挂靠，它还可以申请为期两年的50万美元的第二阶段奖励，用于持续的概念开发。

这些小行星船可能看起来不像传统的太空飞船，它们的电子电路和火箭发动机，而是使用模拟计算机和弹射式推进系统，它们将以受控方式发射小行星材料，通过使用质量驱动器在一个方向上射击自身的块，小行星可能会在相反的方向上加速前进。虽然这种方法的效率仅比化学火箭发动机高约10％，但推进剂是免费的。

3D打印可用于制造一些小行星航天器部件，如用于引导和稳定的飞轮陀螺仪，用于存储挥发性材料的储罐，以及通过释放压力以打开储罐来产生机械动力的太阳能集中器。虽然Project RAMA仍在向前发展，但Dunn承认它的完成仍将在未来发展......最终，它甚至可能在地球上有应用。

由机器人“种子工艺”转换成机械航天器的小行星图。[图片来源：Zoe Brinkley]