非金屬！這款衛(wèi)星80%部件都是3D打印的，Sidus Space成功發(fā)射并建立雙向通信

南極熊導(dǎo)讀：3月初，Sidus Space公司的第一顆3D打印衛(wèi)星LizzieSat-1從加利福尼亞州范登堡空軍基地搭乘SpaceX Transporter-10發(fā)射升空，并進(jìn)入預(yù)定軌道。幾周后，已與LizzieSat-1衛(wèi)星建立了雙向通信，充分驗(yàn)證了此次發(fā)射的成功。

△LizzieSat-1準(zhǔn)備發(fā)射

Sidus Space是一家多元化航空航天公司，此次向太空發(fā)射的3D打印衛(wèi)星采用連續(xù)纖維復(fù)合材料3D打印廠商Markforged的機(jī)器來(lái)生產(chǎn)，專(zhuān)注于以地理空間人工智能 (Geo-AI) 為基礎(chǔ)的地球觀測(cè)和遙感解決方案。

該公司表示，作為一家太空公司首次發(fā)射成功，一切都會(huì)發(fā)生改變。一直努力的目標(biāo)確實(shí)可行。公司消除了多年來(lái)存在的許多不確定性，團(tuán)隊(duì)上下每個(gè)人終于可以開(kāi)始真正思考下一步該怎么走。

△Sidus Space公司利用MarkForged X7打印機(jī)和阻燃OnyxFR-A材料制造LizzieSat衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)支撐組件，能夠制造具有金屬般強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)，同時(shí)降低了成本、重量和生產(chǎn)時(shí)間

將3D打印衛(wèi)星成功發(fā)射到太空

LizzieSat的項(xiàng)目經(jīng)理Lindsey Waitt及高級(jí)生產(chǎn)工程師Tony Boschi針對(duì)Sidus Space取得的重要里程碑發(fā)表了自己的看法。

Boschi說(shuō)：“在發(fā)射之前，我們還在考慮，一切都能成功嗎？我們的第一顆3D打印衛(wèi)星只是一個(gè)想法，很多人都說(shuō)這個(gè)想法行不通。SpaceX要求我們對(duì)它進(jìn)行五次不同的測(cè)試。在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，我們不得不改變一些東西，并且邊做邊學(xué)。所有這一切都造就了一顆更好的衛(wèi)星，我認(rèn)為整個(gè)行業(yè)都將從我們迄今為止所做的一切中獲益。

Boschi接著說(shuō)道：“衛(wèi)星成功發(fā)射后，我睡了整整一夜，這還是我們開(kāi)始工作以來(lái)的第一次。它終于升空了，我們看到了它被部署的視頻，它看起來(lái)就像在范登堡時(shí)一樣，我們把它放在連接到運(yùn)輸機(jī)-10上的板子上。同時(shí)，LizzieSat衛(wèi)星2號(hào)、3號(hào)和4號(hào)的到來(lái)速度之快超乎你的想象，但至少在那一刻，公司上下都松了一口氣，因?yàn)槊總�(gè)人都意識(shí)到我們正在做的事情是真正可行的�！�

△LizzieSat-1（左），準(zhǔn)備部署

Boschi強(qiáng)調(diào)，如果沒(méi)有3D打印技術(shù)，這項(xiàng)任務(wù)是不可能完成的。這位工程師指出：“這個(gè)衛(wèi)星80%的部件都是通過(guò)3D打印制造出來(lái)的。因此，如果不使用增材制造技術(shù)，就無(wú)法制造衛(wèi)星。軌道設(shè)計(jì)是每個(gè)人一眼就能看到的最大優(yōu)勢(shì)之一。我們衛(wèi)星上垂直導(dǎo)軌的形狀幾乎無(wú)法通過(guò)傳統(tǒng)加工方式實(shí)現(xiàn)。但總的來(lái)說(shuō)，每次測(cè)試后，我們都能了解到一些操作方法，從而在下次測(cè)試中加以改進(jìn)。

Boschi補(bǔ)充道：“我們的機(jī)械車(chē)間是一流的，是我合作過(guò)的最好的車(chē)間。不過(guò)，增材制造的設(shè)計(jì)變更成本要低得多，流程也快得多。因此，凡是我自己能打印出來(lái)的，我都打印出來(lái)了。另外，我們正在以各種不同的方式使用它，除了零件本身，還在制造能讓我們制造零件的工具。”

△LizzieSat的早期原型

3D打印衛(wèi)星滿足不同用戶的需求

除此以外，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，3D打印技術(shù)也是必要的，因?yàn)長(zhǎng)izzieSat的預(yù)期功能需要大量的內(nèi)在可定制性。正如Waitt所說(shuō)的，他們的計(jì)劃是讓每顆衛(wèi)星都能同時(shí)為不同的客戶服務(wù)。

Waitt表示：“公司希望通過(guò)將技術(shù)送入太空來(lái)測(cè)試它們的技術(shù)，我們會(huì)加快速度，這樣他們就不必等待�？赡苤挥幸粋�(gè)，但通常會(huì)有兩個(gè)或三個(gè)。這就像在飛機(jī)上買(mǎi)座位一樣。例如，一家客戶可能希望在飛機(jī)上安裝他們的相機(jī)，另一家公司可能想在飛機(jī)上安裝一個(gè)仍處于開(kāi)發(fā)階段的星空跟蹤器。這些安裝可以幫助他們驗(yàn)證技術(shù)并達(dá)到可銷(xiāo)售的階段�，F(xiàn)在，很多人都希望在航天領(lǐng)域測(cè)試人工智能與自主機(jī)載處理技術(shù)。使用案例非常多樣化�！�

在這種情況下，這些產(chǎn)品可能永遠(yuǎn)不會(huì)被大規(guī)模生產(chǎn)，因此增材制造非常適合這種小批量生產(chǎn)的需求。

Waitt指出，由于不同客戶的需求不同，每顆衛(wèi)星上的有效載荷類(lèi)型也不同，導(dǎo)致每顆衛(wèi)星都是獨(dú)一無(wú)二的。雖然所有衛(wèi)星有共同的組件，整體結(jié)構(gòu)不會(huì)真正改變，但安裝位置和有效載荷等方面會(huì)發(fā)生變化。

Boschi解釋說(shuō)，他們可以批量生產(chǎn)衛(wèi)星的零部件，但不能批量生產(chǎn)整顆衛(wèi)星本身，這意味著每顆衛(wèi)星都需要根據(jù)客戶需求進(jìn)行定制制造。

Waitt補(bǔ)充說(shuō)，直到他們真正開(kāi)始制造第二顆衛(wèi)星時(shí)，才意識(shí)到這一點(diǎn)，這表明他們?cè)趯?shí)際生產(chǎn)中遇到了定制化和批量生產(chǎn)的挑戰(zhàn)。

因此，Sidus Space公司不僅需要開(kāi)發(fā)一種新產(chǎn)品，還需要采用一種全新的方法來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。通過(guò)觀察航天工業(yè)的日常發(fā)展，我們可以學(xué)到至關(guān)重要的一課：有些事情只能實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)。你可以盡你所能，希望結(jié)果會(huì)像你預(yù)期的那樣。然而，在想法完全實(shí)現(xiàn)之前，你無(wú)法確定結(jié)果是成功還是失敗，這一點(diǎn)將與其他人一同面對(duì)。因此，面對(duì)這種情況，最有效的方法是愿意對(duì)自己的計(jì)劃進(jìn)行臨時(shí)性的調(diào)整和改變。