意大利科學家3D打印國際空間站紫外望遠鏡

來源：中關村在線

意大利國家核物理研究所(INFN)利用3D打印技術制作了一臺紫外線望遠鏡的機械結(jié)構，該望遠鏡最近被送往國際空間站(ISS)。未來三年內(nèi)，意大利航天局（ASI）和俄羅斯航天局（Roscosmos）將利用3D打印的Mini-EUSO望遠鏡分析國際空間站的紫外線輻射。該項目的目的是為了更好地了解宇宙射線，并為未來的空間站任務打下技術基礎。

"在整個Mini-EUSO機械結(jié)構的生產(chǎn)過程中使用Stratasys FDM 3D打印技術，使我們能夠降低項目的整體成本，"Laboratori Nazionali di Frascati INFN的首席研究員、意大利國家實驗室（Laboratori Nazionali di Frascati INFN）和意大利國家實驗室（INFN）EUSO SPB2合作項目國家經(jīng)理Marco Ricci說。

"這對我們來說是一個令人難以置信的結(jié)果，我不得不說，這是我從未預料到的3D打印技術。"

3D打印的Mini-EUSO面向國際空間站俄羅斯Zvezda艙的地球側(cè)窗口 JEO-EUSO Progam

3D打印的太空望遠鏡
該空間望遠鏡被送往國際空間站，目的是在紫外光范圍（300-400納米）內(nèi)繪制出高分辨率的地球圖。為了成功地完成這一任務，該設備需要能夠承受聯(lián)盟號火箭發(fā)射到太空中的機械應力和振動。

利用Stratasys公司的Fortus 450mc 3D打印機和ULTEM 9085材料，INFN團隊能夠創(chuàng)造出符合嚴格的航天和國際空間站認證要求的結(jié)構。事實證明，由此產(chǎn)生的望遠鏡的機械框架比鋁制的版本更輕，內(nèi)部電流的絕緣性能也比它的前代產(chǎn)品更好。

Laboratori Nazionali di Frascati (LNF)在其意大利基地擁有數(shù)臺Stratasys FDM機器，最近還安裝了PolyJet能力。據(jù)利瑪竇介紹，LNF的研究人員利用這項技術將成本降低了10倍，開發(fā)時間縮短了一年左右。

由于Mini-EUSO的時間分辨率高達2.5 us，因此能夠探測到地球大氣中的各種紫外線現(xiàn)象。在成功安裝在國際空間站的低軌俄羅斯Zvezda艙上后，數(shù)據(jù)已經(jīng)被成功地安裝到了國際空間站的低軌俄羅斯Zvezda艙上，目前已經(jīng)將數(shù)據(jù)發(fā)回地球進行分析。

"我們現(xiàn)在正在對Mini-EUSO記錄的第一批數(shù)據(jù)進行分析，結(jié)果很有希望。"利瑪竇補充道。"從研究人員的角度來看，我對這個項目的執(zhí)行方式感到非常自豪，并對取得的成果感到非常興奮。對我來說，現(xiàn)在已經(jīng)很清楚3D打印可以為未來科學研究的成功和技術進步做出重大貢獻。"

Mini-EUSO空間望遠鏡的飛行模型。照片JEM-EUSO

國際空間站上的快速成型制造
3D打印技術已被以不同的方式應用于國際空間站上的優(yōu)化操作，并推動其研究目標的實現(xiàn)。

加州外太空制造商Made In Space（MIS）于2018年5月獲得美國宇航局小型企業(yè)創(chuàng)新研究（SBIR）合同，開發(fā)其Vulcan Hybrid 3D打印機。該系統(tǒng)可兼容30多種不同材料，涵蓋聚合物和金屬，能夠在軌道上生產(chǎn)耐用的高精度部件。

2019年10月，MIS與巴西石油化工公司Braskem為國際空間站創(chuàng)建了一個3D打印的塑料回收設施。'Braskem回收器'旨在提高國際空間站的制造能力的可持續(xù)性，減少從地球上補給任務的次數(shù)。

以色列3D打印機制造商Nanodimension公司于2019年5月獲得以色列創(chuàng)新局的撥款批準，為國際空間站開發(fā)射頻（RF）空間系統(tǒng)。該項目與佛羅里達州的通信公司哈里斯公司合作，利用其地面衛(wèi)星跟蹤站與3D打印的射頻系統(tǒng)進行接觸。