3D打印將推動新的太空競賽

來源：增材之光

鑒于上一次太空競賽是由意識形態(tài)推動的，并意在宣布一種經(jīng)濟(jì)體系優(yōu)于另一種經(jīng)濟(jì)體系；這是一款采用3D打印技術(shù)的產(chǎn)品，將使公司之間為數(shù)不清的財富而相互競爭。衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、行星殖民化、太空制造、采礦和太空旅游的機會似乎令人難以置信。最重要的是，人們難以置信的樂觀。

太空探索和旅行，這些業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)模型和長期盈利能力似乎很微弱。是的，機會是巨大的，但是如果我們考慮太空投資，通常是來自通信公司的電視互聯(lián)網(wǎng)和電話通信，國際空間站（ISS）和國防等科學(xué)項目。隨著航天公司本身進(jìn)入衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的冒險，似乎有一些集成的衛(wèi)星、電視、電影和音樂聯(lián)盟將贏得巨大的成功，并伴隨著很多失敗�？茖W(xué)在當(dāng)今世界似乎正受到威脅，除非它們是中國正在進(jìn)行的有聲望的項目，否則人們不會看到像國際空間站這樣的大型項目立的開啟，這使得投資者的樂觀或國防開支為新的太空競賽奠定了基礎(chǔ)。如果我們考察太空投資，運載火箭，運載任務(wù)和基礎(chǔ)設(shè)施，那么太空競賽實際上看起來就像是國防企業(yè)，偶爾會有微笑的太空游客。如果長期來看投資者樂觀，那么這可能使新的太空競賽成為現(xiàn)實。除非這筆錢大部分來自國防界，特別是美國政府的一部分，如國家研究組織和國防部。

波音公司可重復(fù)使用的太空飛機演示機x37可以作為可重復(fù)使用的衛(wèi)星。

在與維珍航空和SpaceX進(jìn)行的PR太空競賽中，爭奪臨時衛(wèi)星和新型可任務(wù)衛(wèi)星，進(jìn)攻性太空系統(tǒng)甚至可能破壞或瞄準(zhǔn)地面目標(biāo)的系統(tǒng)都在爭奪。同時，太空垃圾的風(fēng)險以及不斷替換衛(wèi)星系統(tǒng)的需求推動了對發(fā)射、飛行器和程序的需求。描述當(dāng)前太空競賽的另一種方式是，美國國防部門希望將其供應(yīng)商基礎(chǔ)從少數(shù)幾家擴大到更多。因此，我認(rèn)為當(dāng)前的太空競賽是一項國防業(yè)務(wù)，而不是機遇的不斷擴展。這些類型的業(yè)務(wù)通常非常依賴于政府的舉措和宏偉計劃（《星球大戰(zhàn)》（Star Wars），十年內(nèi)的月亮（Moon），全面信息意識）。政府的支出戰(zhàn)略和采購將進(jìn)一步使局勢更加混亂。在過去的幾年中，隨著美國表現(xiàn)出更大的武斷決策，這可能是一條充滿困難的道路。同樣，目前其他國家在新太空計劃的資金籌措中也扮演著重要角色，因此這場比賽的競爭對手比原先的競爭對手要少。

如果我們認(rèn)為美國政府為“新太空競賽”奠定了基礎(chǔ)，那么一切就更有意義了。桑迪亞和ORNL實驗室已經(jīng)將3D打印技術(shù)商業(yè)化了很多年。航天飛機計劃極大地推動了許多定向能量沉積，激光熔覆，EBM計劃。在雷達(dá)的監(jiān)視下，數(shù)十億美元的資金用于間諜衛(wèi)星競賽的材料、工藝、機器和技術(shù)，這場競賽有點像是美國為擊敗自己的個人最好成績而單獨發(fā)起的挑戰(zhàn)。

美國宇航局的大型電子束顯微鏡系統(tǒng)

美國宇航局位于它們與公開可用的信息和技術(shù)之間的中間位置。多年來，美國宇航局一直在不懈地努力，將EBM帶入太空制造。許多測試和美國宇航局計劃已經(jīng)解決了太空3D打印的技術(shù)難題。人們對MARS棲息地挑戰(zhàn)提出了很多關(guān)注，但美國宇航局所做的更多。目前，它正在幫助開發(fā)生物打印，電路打印，塑料回收，金屬打印，聚合物打印，火箭發(fā)動機的打印，新型3D打印金屬，磁性3D打印，空間中大型空間部件的打印等等。如果一個組織負(fù)責(zé)當(dāng)前的3D打印太空競賽，那就是美國宇航局。

美國宇航局在火箭推進(jìn)系統(tǒng)方面的重要工作傳播了有關(guān)航天器3D打印優(yōu)勢的知識，特別是在推進(jìn)方面。美國航空航天局（NASA）顯示，減少部件數(shù)量可通過3D打印實現(xiàn)。美國宇航局向我們展示了通過金屬3D打印推進(jìn)裝置可以顯著減輕重量。美國宇航局還向我們展示了如何通過3D打印以更低的成本和更快的速度開發(fā)3D打印推進(jìn)系統(tǒng)。

美國航天局和VirginOrbit3D打印燃燒室測試。

由于美國航天局分享了他們的知識和發(fā)現(xiàn)，因此3D打印是制造新火箭發(fā)動機的最佳技術(shù)，這在太空界已經(jīng)成為公眾的知識。使用3D打印，您可以將開發(fā)時間縮短一半，同時可以將成本降低40％或更多。使用相同的過程和技術(shù)，您可以減少部件數(shù)量。在某些情況下，您可以將部件數(shù)量從80個減少到3個。這樣可以減少模具和模具的成本，并且可以減少制造和繼續(xù)生產(chǎn)的部件數(shù)量。相同的開發(fā)使您可以更快地進(jìn)行迭代。根據(jù)測試，您現(xiàn)在可以制造更多部件，并嘗試更多部件，并且可以更快地完成此任務(wù)。同時，您還可以減輕重量，這在太空探索中至關(guān)重要。在美國航天局，一次又一次向所有人展示了所制造的部件可以與傳統(tǒng)制造的部件相提并論或勝過傳統(tǒng)制造的部件。

通過共享數(shù)據(jù)，美國航天局決定將新一代航天公司用于3D打印。在推進(jìn)方面，所有主要參與者都在使用金屬3D打印技術(shù)來制造下一代航天器并為其提供動力。3D打印推進(jìn)系統(tǒng)比以前的推進(jìn)系統(tǒng)更便宜，制造更快，重量更輕。通過更多的迭代和減輕重量，將是3D打印，它將為新的太空競賽提供動力。