据欧洲航天局（ESA）9月6日消息，国际空间站的宇航员已完成首件完全在太空3D打印的金属部件制造，这一壮举标志着航天制造领域的新纪元。
此项非凡成就是欧空局与空客公司深度合作的结晶，旨在强化并拓展欧洲的太空制造实力，为未来的深空探索奠定坚实基础。这一里程碑式的事件，预示着向月球、火星乃至更远星系的长期探索任务中，将实现更高的自主性和自给自足能力。
欧空局载人与机器人探索部门的负责人强调：“在远离地球的深空任务中，能够按需制造备件、建筑组件及工具，对于确保任务的成功与可持续性而言，其重要性不言而喻。这不仅极大提升了应对突发状况的能力，也减少了对地球补给的高度依赖。”
该台由空客公司精心打造的金属3D打印机，重达180公斤，却展现出非凡的灵活性与高效性。它能够精准打印出高度达9厘米、宽度为5厘米的精密零件，整个制作过程耗时约40小时，无论是用于空间站的维护、工具的即时制造，还是安装接口及机械部件的替换，都展现出了其无可估量的价值。这一技术的应用，无疑为未来的太空居住与探索开启了全新的可能性。接下来，跟随3D打印技术参考梳理人类首次在轨金属3D打印的时间轴。
1）发射：2024年1月，欧洲航天局金属3D打印机成功抵达国际空间站，这是第一台安装在空间站上的打印机。
2）安装与调试：2024年5月，打印机被安装在国际空间站的哥伦布舱上，随后进行了严格的调试测试，包括不锈钢沉积系统、激光器、送丝系统以及移动板协调性的检查。调试阶段成功打印了不锈钢字母“S”，验证了打印机的基本功能。
3）打印过程：
2024年6-8月，开始零件的打印过程。工程师团队需要处理微重力环境下的不确定性，配套了一套精密的操作策略，通过其电信链路实现有效载荷的远程控制与监控，确保每一步操作都稳定可靠。打印过程中，团队不断调整参数，以确保打印质量。
在项目合作伙伴AddUp的精心调整与优化下，各层级结构得以无缝衔接，构建起一个高效协同的系统。鉴于每一层均处于严格监控之下，能够执行精确至两到三分钟的作业序列，随后静待来自CNES操作员的反馈。基于这些反馈，再行启动下一序列，以此循环往复，不仅监测打印性能，还即时进行必要的调整与优化，确保任务的圆满完成。
4）优化与加速：
在3D打印的众多关键参数中，层高的精确性是重中之重。在发送校准命令来调整下一层的高度之前，需要测量高度。而且要打印的层数超过200层。研究团队每天都会扫描每一层打印件并收集有效载荷数据来不断学习和适应。
到2024年7月中旬，第一批样品的一半已经打印完成，标志着“巡航阶段”的开始。在此期间，得益于地面和国际空间站上的资源优化，打印速度逐渐加快，打印时间从每天3.5小时增加到4.5小时。
到2024年8月21日，宇航员成功从金属3D打印机中取出了第一个样品，这是该项目的一个重要里程碑。
整个过程中，打印机被安装在一个密封的盒子里，以在极低的氧气水平下保持适当的气氛，防止高功率激光引发火灾或金属氧化。在打印阶段，盒子内的氧气被氮气取代，以确保国际空间站及其机组人员的安全。
END
这一技术的成功应用将为未来的太空任务提供新的可能性，包括在轨制造工具、备件甚至结构件，从而减少对地球补给的依赖。欧洲航天局的这一项目不仅展示了金属3D打印技术在太空环境中的可行性，还为未来的太空探索和资源自给自足奠定了重要基础。随着技术的不断发展和完善，我们有理由相信，在不久的将来，太空中的在轨制造能力将实现质的飞跃。
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