太空部隊向太空港制造商撥款160萬美元，創(chuàng)造在太空中3D打印的平臺

2023年3月，南極熊獲悉，Arkisys公司與合作伙伴Qediq公司、Novawurks公司、Motive Space Systems公司、iBoss公司和德克薩斯農(nóng)工大學(xué)工程實驗站（TEES）一起，獲得了美國空軍（USSF）創(chuàng)新部門SpaceWERX公司160萬美元撥款。這筆資金將用于示范使用Arkisys公司的創(chuàng)新港口模塊航天器在地球上建造獨立的三軸穩(wěn)定衛(wèi)星，該航天器有朝一日將作為先鋒太空前哨和軌道目的地，以承載新技術(shù)并在船上建造新衛(wèi)星等。



據(jù)這家位于加利福尼亞州洛斯阿拉米托斯的公司稱，增材制造（AM）是其空間創(chuàng)新戰(zhàn)略的一個重要組成部分，因此Arkisys公司及其合作伙伴將依靠該技術(shù)來制造其衛(wèi)星原型模型。

Arkisys公司首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人David Barnhart說:"這項新工作擴(kuò)大了我們所創(chuàng)建的整體服務(wù)，包括組裝并隨后在軌道上發(fā)布新的空間平臺所需的高保真操作，該獎項為支持在軌靈活性、飛行中的任務(wù)變更、高保真操縱和復(fù)雜物體的組裝提供了一種獨特的方法。而且它超級酷！"

Novawurks公司首席技術(shù)官Talbot Jaeger解釋說，通過這項SBIR資助，Arkisys公司及其合作伙伴將解決利用空間資源創(chuàng)建新平臺或在飛行中修改平臺的問題，而不僅僅是建造新平臺。特別是，這個新穎的小型衛(wèi)星技術(shù)開發(fā)商將提供一個名為HISat的系統(tǒng)，以實現(xiàn)港口模塊如何將一個空間系統(tǒng)從零件創(chuàng)建成一個操作元件的全面演示。該團(tuán)隊將在1G中執(zhí)行全面演示，組裝一個可分離的功能空間平臺，以驗證地球上的港口模塊版本的機(jī)器人操作。

TEES空間和機(jī)器人計劃主任說："從另一個平臺上組裝一個功能衛(wèi)星的能力，不僅將開辟地球軌道市場和對現(xiàn)有衛(wèi)星的即時改變，而且將為月球或火星探索提供按需的衛(wèi)星。這對我們來說是令人難以置信的，因為我們正在開發(fā)平臺，以驗證和展示更高保真度的機(jī)器人技術(shù)在軌道上的建造、組裝、維修和操作。"

空間經(jīng)濟(jì)的最佳表現(xiàn)
自六年前成立以來，Arkisys公司一直在隱蔽地建立首批太空商業(yè)平臺之一。這個港口模塊是軌道上的燈塔，是在地球軌道、月球、火星和其他地方實現(xiàn)現(xiàn)有和新客戶及市場的燈塔。Arkisys公司的港口模塊支持可擴(kuò)展的快速原型設(shè)計、新的有效載荷、技術(shù)測試、組裝和集成新的自由飛行空間平臺目的地的軌道轉(zhuǎn)移飛行器和在軌組裝和制造。


△Arkisys公司公布了其第一代軌道前哨航天器元件--港口模塊楔形，計劃首次用于其在低地球軌道的初始空間前哨，以及隨后的未來任務(wù)和目的地。圖片由Arkisys提供。

3DPrint.com曾與Arkisys公司首席商務(wù)官（CBO）Dan Lopez討論了該公司的太空港，以及它將如何為微重力條件下的3D打印和制造提供一個穩(wěn)定、長期的平臺。Lopez甚至證實，該公司依靠3D打印來建造港口模塊航天器，特別是航天器內(nèi)的子部件或模塊。Lopez說："我們擁有完整的3D打印技術(shù)，可用于地球和太空中。除了在我們的加州總部開發(fā)部件外，我們將在軌道上有一種'創(chuàng)客空間'。將創(chuàng)造一個在太空中測試3D打印硬件和3D生物制品的平臺，而不需要宇航員測試研究。"


△Arkisys公司公布了其空間港口模塊架構(gòu)的更新。圖片由Arkisys提供。

國際空間站之外的實驗操作
在過去21年中，國際空間站（ISS）在低地球軌道上的獨特實驗室為宇航員提供了理想的微重力條件，以測試3000多個實驗、硬件和研究。在這些實驗和測試中，需要人類大量的參與活動，由于種種情況，為了保障宇航員的生命財產(chǎn)安全，許多實驗都沒有順利開展。

比如目前不能在國際空間站測試特定生物制劑（如病毒），因為這會給操作人員帶來一定的生命威脅，但像Arkisys公司的港口模塊這樣的機(jī)器人航天器卻可以。這是因為Arkisys公司的新平臺正在接受 "訓(xùn)練"，以創(chuàng)建一個新的生態(tài)系統(tǒng)，其中機(jī)器人手臂操縱和移動一切，從3D打印原料到實際產(chǎn)出，最終將被放入存儲箱或返回船只，以返回地球，整個過程不需要人類的參與。

其成功的關(guān)鍵將是釋放未被發(fā)現(xiàn)的市場，并使用先進(jìn)的技術(shù)為空間發(fā)展新生態(tài)系統(tǒng)，這通常會轉(zhuǎn)化為3D打印創(chuàng)新。有了Arkisys公司的提議，更多的公司將有機(jī)會申請 "免費乘坐 "港口模塊，只要他們能夠支付一些航天器的集成費用。由于Arkisys公司最近宣布啟動其 "Embark "計劃，這是一項全球倡議，旨在為創(chuàng)新者打開新的大門，加速和簡化他們的早期技術(shù)和商業(yè)理念進(jìn)入軌道的途徑。在第一階段，只有目前正在進(jìn)行或最近作為任何SBIR/STTR第一階段或第二階段工作的一部分獲得資助的美國公司才有資格。這些公司將獲得一個獨特的機(jī)會，利用Arkisys的在軌太空港作為政府資助工作的補(bǔ)充或替代。

Lopez解釋說它們了解與政府機(jī)構(gòu)簽訂第二階段或第三階段的合同有多困難。第一階段通常授予5萬至25萬美元的補(bǔ)助金，以確定擬議研發(fā)工作的技術(shù)價值、可行性和商業(yè)潛力，而第二和第三階段的補(bǔ)助金有助于繼續(xù)開展工作，并有助于將項目送入軌道，但往往更具挑戰(zhàn)性，使一些有價值的工作沒有確定的前進(jìn)道路。Arkisys通過Embark可以讓這些公司繼續(xù)他們的工作，并將他們的創(chuàng)新推向軌道。此外，一旦上船，就有更多的機(jī)會來擴(kuò)大實驗規(guī)模，并與港口模塊上的其他人合作。


△Arkisys公司空間港口模塊的效果圖。圖片由Arkisys公司提供。

Barnhart曾在國防高級研究計劃局（DARPA）擔(dān)任過三年多的項目經(jīng)理，他與Lopez一起，一直在尋找一種在太空中建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施和超級公路的方法。今天，隨著該公司獲得新的太空部隊撥款，向太空發(fā)射港口模塊感覺比以往任何時候都更'觸手可及'。