太空增材制造将在推动人类太空旅行和行星际殖民化的未来中发挥关键作用。实际上,它已经在使低成本卫星和更轻,更高效的火箭能够运载货物进入轨道方面发挥了关键作用。
我们刚刚经历了曙光商业太空时代的时代。商业空间探索或商业行星殖民化将很快在我们的范围之内,因为各种规模的公司现在正在为卫星和通信行业的太空创造可行的商业机会。
为了将卫星,探测器,着陆器,望远镜甚至航天器放置在轨道上,所有这些太空企业都需要克服的最重大挑战之一是摆脱地球引力所需的每公斤高昂成本。这意味着每增加一公斤有效载荷,任务成本就会增加几个数量级,因为更重或更大的有效载荷需要更大,更强大的运载火箭。
增材制造提供了最有效的工具来优化为达到空间而构建的系统中的重量。对于运载火箭和直到太空收集资源之前,对于星载系统和设备都是如此。结合重量优化的几何形状,AM可以继续推动先进材料的开发,包括金属替代品,高性能聚合物和复合材料,从而帮助大大降低商业太空活动的成本。
空间,最初的边界
对于小批量生产或单件生产,增加的过程自动化可以带来其他直接的优势,这在火箭和卫星制造中比在任何制造部门中都更为相关。在1200亿美元的商业基础设施和支持部门中尤其如此,包括航天器,太空平台和地面设备的制造,以及发射服务和独立研发。虽然总收入将继续仅占整个航天制造业的一小部分,但增材制造有潜力成为有助于商业航天工业发展成熟的关键要素之一。
在更远的地方,随着越来越多的人在太空旅行,AM也将在太空中进行越来越多的生产。没有什么地方比我们的星球更能分散生产了,没有任何一种技术能够比增材制造更高效地进行复杂零件的就地分布制造。只有通过AM才能进入轨道,穿越太空并停留在太空中。
空间中(小行星上或行星体表面上)建筑材料(例如金属,水)的可利用性使人们有可能以附加方式建造定居点和其他设施,而不必将昂贵而笨重的预制材料带出地球引力场。例如,月球和火星的go石可以用于建造人类住所以及其他基础设施(着陆垫,道路,爆炸墙,遮阳墙和机库的隔热环境),以防止热辐射和微陨石。
几个由NASA和ESA资助的项目探索了使用各种增材制造技术在月球和火星上建立基础设施的概念。
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