記者4月27日從中國科學(xué)院力學(xué)研究所獲悉，該所與中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院科研人員組成的聯(lián)合團(tuán)隊，近日在輕舟試驗飛船上完成太空金屬增材制造(即3D打印)技術(shù)演示驗證。

輕舟試驗飛船。中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院 供圖

輕舟試驗飛船由中科宇航力箭二號遙一火箭發(fā)射，飛船在600公里軌道成功開展太空金屬3D打印技術(shù)演示驗證，順利完成預(yù)定實驗任務(wù)。此次任務(wù)重點驗證了金屬3D打印載荷與貨運飛船平臺匹配性、安全可靠性、地面遙測控制、狀態(tài)監(jiān)測、數(shù)據(jù)與圖像傳輸、全流程自動化執(zhí)行、空間環(huán)境下金屬熔融沉積工藝等關(guān)鍵能力，標(biāo)志著中國在太空金屬制造領(lǐng)域取得又一項重要技術(shù)進(jìn)步。

聯(lián)合團(tuán)隊介紹說，與地面制造相比，太空金屬3D打印不僅要面對微重力條件下熔滴過渡、液橋穩(wěn)定、熔池演化等復(fù)雜機(jī)理問題，還必須解決載荷輕量化、精密器件抗發(fā)射振動、能源接口適配、遙測遙控和受限操作窗口下自主運行、在軌操作安全性等一系列工程難題，是太空制造領(lǐng)域的國際前沿方向。

此次輕舟飛船任務(wù)中，中國科學(xué)院力學(xué)研究所團(tuán)隊依托微重力科學(xué)與空間實驗研究基礎(chǔ)，圍繞微重力條件下金屬3D打印機(jī)理、工藝方法和裝備研制持續(xù)攻關(guān)，并與中國科學(xué)院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院協(xié)同，建立基于貨運飛船平臺的太空金屬3D打印驗證技術(shù)體系。

本次任務(wù)突出在貨運飛船平臺條件下的系統(tǒng)集成與工程驗證，通過地面遙測方式啟動太空金屬3D打印載荷，采用激光熔絲方式實現(xiàn)金屬熔融沉積，穩(wěn)定完成金屬熔融沉積成形的過程演示，驗證了載荷設(shè)備多次遙控啟動的穩(wěn)定性，順利達(dá)成預(yù)定實驗?zāi)繕?biāo)。

此次實驗表明，中國已初步具備太空金屬3D打印關(guān)鍵技術(shù)的系統(tǒng)驗證能力，為后續(xù)貨運飛船常態(tài)化搭載驗證奠定了基礎(chǔ)。未來，相關(guān)技術(shù)有望服務(wù)于在軌制造與維修應(yīng)用、空間設(shè)施備件制造、結(jié)構(gòu)件修復(fù)、深空任務(wù)自主保障、深空探測原位制造能力建設(shè)等重大場景，推動航天任務(wù)由“帶什么用什么”向“需要什么造什么”轉(zhuǎn)變。

聯(lián)合團(tuán)隊透露，下一步將開展廣泛合作，完成更長時、更復(fù)雜工況下的太空制造技術(shù)驗證任務(wù)，加快構(gòu)建中國太空制造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系和工程應(yīng)用能力，推動太空制造從技術(shù)演示走向“天造天用”工程應(yīng)用，為航天強(qiáng)國建設(shè)和太空經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供新的技術(shù)支撐。