2014年11月20日 星期四

太空站中的3D印表機


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「宇宙兄弟」就這樣出現了~

在國際太空站(ISS)上安裝3D印表機成功---目標是要在太空中製造出零件

美國太空總署(NASA)在國際太空站(ISS)內的微重力研究手套箱(MGS)中安裝了一台3D印表機,並且在微重力空間中列印了郵票大小尺寸的校正用樣品。並且將在國際太空站內利用層積造型的方式來進行零件製造的驗證。

By 小林由美/Monoist

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美國太空總署(NASA)在美國時間2014年11月17日發表了在國際太空站(ISS)上安裝3D印表機成功的消息。這台3D印表機是在今年9月21日發射的Space X公司的民間國際太空站補給太空船「天龍號(Dragon CRS-4)」運送至太空站(譯註:此一新聞國內媒體大多有報導,但太空船的名稱是譯作「飛龍號」。這裡秉持統一使用危機的譯名原則,翻譯成天龍號)。未來將會在國際太空站內部進行層積造型法的零件製作驗證。


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在微重力研究手套箱(MSG)中安裝3D印表機的樣子

3D印表機是安裝在國際太空站的微重力研究手套箱(MSG)中,並且作了在微重力空間中列印出約郵票大小的校正用樣品的程序。在校正結束、完成驗證後,NASA就開始列印事先設計好的3D模型。列印好的樣品將被帶回地球,並且和設置於美國阿拉巴馬州馬歇爾太空飛行中心、與國際太空站同型的3D印表機所列印的同一3D模型進行比較,以詳細驗證太空中是否能列印出和地球上同樣品質的樣品。

在無重力(零重力)的狀態下進行3D列印測試的目的,是希望能在太空中當場使用層積造型法印出可在太空中使用的各式各樣零件與工具。比如說,在經費籌措困難的自動探險任務中,如果越能減少依賴地球來的補給任務,就越能提高整體任務的持久性。

這次負責設計與製造3D印表機的,是和NASA簽約過的美國「太空製造(Made in Space)」公司。在未來,太空製造公司的工程師將會在馬歇爾太空飛行中心的有效乘載操作整合中心(Payload Operations Integration Center:POIC)的協助下,建構出可以透過NASA準備的軟體直接從地球上傳送列印3D檔案到太空站中的系統。在地球上的工程師,也可以透過國際太空站中傳送回來的照片與影片來確認3D印表機的動作是否正常。這個計畫的目的是想確認在國際太空站中待命的太空人是否能在有限的時間內好好地完成工作。而裝有這個系統地3D印表機,將在2015年中運送至國際太空站。屆時不僅可供NASA使用,也可給商用客戶使用。

此外,NASA也舉辦了給學生參加的太空中可使用工具的設計比賽。比賽的第一名將會被邀請去POIC參觀他所設計的工具直接在太空中列印的樣子。報名截止日期是2014年12月15日。

在漫畫「宇宙兄弟」中,主角六太為了實現恩人莎朗在月球上建立天文台的夢想,並且為了刪減這個建造計畫一億美元的成本,提議在當地(月球表面)利用3D印表機製造出很多的零件。這個故事的一部份,現在就在現實世界中逐漸實現起來。不過漫畫中說使用的列印原料是月球上的砂石。這次的計畫中,雖然當然還是用塑膠來列印,但將來也許也會有在太空中使用砂石或金屬等各種材料來列印製造的一天吧。