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超革命技术的未来3D打印机复制宇宙飞船

超革命技术的未来3D打印机复制宇宙飞船
[导读]美国宇航局研发神奇的3D打印技术,未来可大量“复制”机器人宇宙飞船。
据国外媒体报道,美国国家航空航天局正在研究一项被称为“未来3D打印宇宙飞船”的技术,这也是该机构研发的三十个潜在革命性技术之一。该技术的构思为通过3D打印技术“复制”出一艘宇宙飞船,在其中嵌入电子设备,对相关宇宙天体进行探索并传回科学数据。因此,可“打印”的宇宙飞船是日益扩大的3D打印技术下一步可能实现的领域。
不远的将来或者能使用被“复制”出来的宇宙飞船进行空间探索
拥有了可3D打印的各种空间飞行器是个巨大的科技突破,美国国家航空航天局探索能否通过“打印复制”出廉价的机器人宇宙飞船,配备上相关的电子设备对宇宙进行探索,该想法如果成功实现,那将是对空间探索领域革命性的突破。目前,可打印的各种电子器件已经被大众所熟知,它们由喷墨打印机使用特殊的液体“复制”出导电通道、晶体管、电路甚至是光伏电池,比如Kapton薄膜就是一种聚酰亚胺薄膜,是性能非常好的绝缘材料,其由杜邦集团生产,可在较大的温度变化范围内保持稳定性。
通过这个技术,科学家就能“复制”出供机器人宇宙飞船使用的大量电子设备,包括了在探索天体途中使用到的各种传感器,比如科学信息收集设备、数据处理、下行传输数据链以及通信系统。根据位于加利福利亚州帕萨迪纳的美国国家航空航天局喷气推进实验室科学家坎德拉•舒尔特(Kendra Short)介绍:对于可3D打印的宇宙飞船,较为疯狂的一点是,即没有任何结构可言,整艘宇宙飞船基本上就是一张纸。该想法犹如宇宙探索领域的“圣杯”,研究人员希望从现在开始,在未来十年左右的时间将其研制成功。
这样科学家们就能使用3D打印技术大量“复制”出各种类型的机器人宇宙飞船,用于执行各种空间探索任务,从多个探索目标处同时收集科学家想要的信息。而且还可以派遣多艘无人宇宙飞船,对一颗行星进行全方面地探索。可以想象一下,在火星或者土卫二的表面出现了一艘“3D打印”宇宙飞船,宇航员找到飞船的入口或者其他可打开的舱门,使用飞船上携带的各种监测仪器对行星表面进行各宗化学成分的分析,测量大气参数,如压力、温度、密度等。
值得一提的是,传统意义上的行星着落探测器不能到达行星表面的任何位置,诸如美国国家航空航天局已经在火星上成功登陆的探测器,也仅仅能在一定范围内活动,应对火星复杂的地表环境,火星车还需小心翼翼。更不用说这些火星车、各种行星表面着陆探测器在造价上有多么地昂贵,而且针对不同的行星表面环境需要设计各种各样的探测器,比如探索土星和木星的大气层,探测器穿过这些行星的大气层时将以极高速度发生摩擦,并将数据传回在轨道上的母探测器。
对于同一个探测目标,如果使用传统意义上的探测器进行探索,那么将不可能在多个地方同时进行各种探测任务。在遥远的将来,科学家们可以先将神奇的3D打印机发射往需要探索的目标天体上,然后将所需功能的宇宙飞船设计图纸上传到3D打印机上,打印出各种所需的机器人宇宙飞船。该项目目前还处于早期的研究阶段,美国国家航空航天局将其列为未来革命性的技术之一。
根据美国国家航空航天局高级概念创新计划主管杰伊•费尔克(Jay Falker)认为:我们目前正在寻找一种能代表航天领域跨越式发展的技术,能使目前的宇航探索提升一至两个数量级,具备更高的性能、更低的成本以及更小的风险。如果我们在这项技术上能有一个突破,那一切将变得极具价值。本周在加州帕萨迪纳举行的美国国家航空航天局先进概念研究所会议上,相关研究人员公布了对这项技术的构思。
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