近日，航天公司Tethers Unlimited (TUI)攜手商業(yè)衛(wèi)星公司Space Systems Loral(SSL)共同合作開發(fā)能用于太空3D打印的衛(wèi)星機(jī)器人。該項目被命名為 “SpiderFab”，旨在使用機(jī)器人在太空中3D打印出大型桁架結(jié)構(gòu)，以支撐衛(wèi)星和其他結(jié)構(gòu)體。

近段時間以來，我們常常聽說3D打印如何改變宇航員對設(shè)備和用品的看法。比如，此前國際空間站上運行的增材制造設(shè)備(AMF)能夠根據(jù)地球上發(fā)來的數(shù)據(jù)文件，在太空中3D打印工具、備用零件和其他實用物品。AMF項目的成功，激勵了其他機(jī)構(gòu)和組織研發(fā)太空3D打印解決方案，而TUI和SSL的合作項目，可能是最具野心的。

與安全存放在國際空間站內(nèi)的AMF設(shè)備相比，TUI和SSL提出的“SpiderFab”項目則與前者大相徑庭。根據(jù)這兩家公司的說法，SpiderFab項目獲得了美國國家航空航天局(NASA)的大力支持，其將涉及TUI公司的“Trusselator”3D打印機(jī)。它將能夠打印用于太陽能電池板、天線、傳感器和航天器材的大型線框桁架。這些桁架而后將由“Spinnernet”機(jī)器人在無需借助人力的情況下自行組裝成大型支撐結(jié)構(gòu)。

兩家公司于9月底達(dá)成合作協(xié)議后，便使用SSL公司的Dragonfly程序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行測試，旨在測試在軌道上建設(shè)相對地球靜止的通信衛(wèi)星。該項目由美國國家航空航天局Space Technology Mission Directorate’s Tipping Point Initiative提供資金扶持。“Dragonfly程序為太空制造技術(shù)的測試提供了無數(shù)的機(jī)會。”TUI分公司的首席執(zhí)行官Rob Hoyt闡述道。

使用AMF設(shè)備，宇航員已能夠在國際空間站現(xiàn)場3D打印相關(guān)零部件，而不是只能苦苦等待在地球上制造類似的部件而后發(fā)送至太空。此外，SpiderFab 3D打印系統(tǒng)將提供更大的打印尺寸。對于進(jìn)入預(yù)定軌道的衛(wèi)星，必須足夠小且緊湊，使得能夠充分抵抗通過地球大氣層時對其造成的影響。然而，使用SpiderFab，航天器材只需包含緊湊而耐用的纖維或聚合物塊，之后便能在太空中打印出大型衛(wèi)星。

“在軌制造允許這些關(guān)鍵部件的材料以非常緊湊和耐用的形式發(fā)射，例如纖維線材或聚合物塊。因而可以適應(yīng)更小、更具經(jīng)濟(jì)效益的運載火箭。”Hoyt解釋道：“一旦進(jìn)入軌道，SpiderFab制造系統(tǒng)將處理材料，以創(chuàng)建針對太空環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化的極大結(jié)構(gòu)。”

通過增加制造衛(wèi)星的尺寸，TUI和SSL將能夠提供比完全在地球上構(gòu)建的衛(wèi)星更高的數(shù)據(jù)吞吐量和更高的分辨率。“這種完全不同的建造方法將使得我們能制造出比現(xiàn)行衛(wèi)星大出幾百倍的衛(wèi)星，為廣泛的空間任務(wù)提供更多的功能應(yīng)用，更高的帶寬，更高的分辨率和更高的靈敏度 。“Hoyt補(bǔ)充說道。

據(jù)悉，關(guān)于SpiderFab 3D打印系統(tǒng)的測試時間，該公司尚未對外公布。