佛州畢業生創建太空三維打印公司

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【大紀元2014年05月24日訊】(大紀元記者李明傑勞德代爾堡編譯報導)華人讀者可能在好萊塢太空探險大片裡經常看到類似的畫面,宇航員們在茫茫太空的飛行中遇到機械故障,緊急呼叫「休斯頓,我們遇到麻煩啦!」然後由地面指揮中心趕緊告訴飛行員們如何找零件來修理故障。雖然是電影,但對於遠離地面後勤保障的太空飛行來說,如何修理和維護太空飛行器是現實世界中科學家們急需達到的目標。

不過現在這個目標由於三維打印技術的漸趨成熟,在佛州大學畢業的兩位年輕人已經把這三維(3D)打印技術加以完善,變成可以搬到太空飛船裡使用的技術,成為突破科技的「太空製造」(Made In Space)。這兩位天才的太空科學家分別是畢業於中佛州大學就讀航天工程的傑森. 杜恩(Jason Dunn)和畢業於佛州大學的艾倫.科默(Aaron Kemmer)。倆人在目前他們和其他科學家聯合創立的太空三維打印機公司Made In Space裡分別擔任首席技術官和首席執行官。在他們的團隊裡還有兩位同樣傑出的年輕華人科學家。

據該公司首席策略官麥克.陳表示,他們的科技團隊一開始研究了幾乎所有類型的三維打印機,以期望能找到一款比較類似的能進行改裝,沒想到一款都沒有發現,因此,他們不得不從零開始,從新設計、變更,並在飛機飛行中進行測試。其中最主要的設計因素之一是如何適應於微重力飛行中的打印工作。他們必須從新考慮打印原料如何擺放和如何克服沒有重力情況下的表面張力。同時,由於現有的3D打印機在工作時會排放有毒氣體,在封閉的太空船空間中如何控制氣體排放就非常重要,因為飛行員的安全必須得到保障。

太空3D打印技術能夠有效地解決在太空中急需的零部件問題,比如著名的阿波羅13號(Apollo 13)航天飛機事件。當阿波羅13號發射兩天後,服務艙的氧氣罐爆炸,太空船嚴重毀損,失去大量氧氣和電力。三位太空人使用航天飛機的登月艙作為救生艇得以暫時維生,氧氣倒是夠了,但由於人體的呼吸會產生大量的二氧化碳,使得他們面臨窒息的危險。雖然最後太空人機智地利用了一卷膠帶最終解決了這個問題,但是,如果擁有一個3D打印機則是最好不過的了。

而太空製造公司在實驗中用CAD軟件複製了阿波羅13號的二氧化碳洗滌器,並在兩個小時左右打印了需要的零件。在未來緊急情況下,這樣的快速修復可以設計並直接傳送到太空飛行員手中。或在不太緊急的情況下(例如,當一個工具折斷)可以打印,而不是等待數週或數月下一個補給任務。

傑森表示,目前,發送到空間站的一切都必須能夠承受太空船發射時的極端震動和沉重重力加速度G力的嚴峻考驗。如果不用這樣,我們可以直接把零部件圖紙數字傳輸到在軌道上的三維打印機。這樣三維打印能夠使得零部件供應不需要再依靠地面的補給。此外,太空三維打印也改變了如何從新設計低重力技術問題。傑森對太空3D打印技術的研究有著很明確的目標,短期計劃可能只是打印基本的工具和零部件,不過長遠看來,他們著眼於太空軌道上的空間站,飛行船甚至太空空間站結構的建造。

該公司早已經與美國宇航局(NASA)合作,並已和美國宇航局馬歇爾太空飛行中心(MSFC)簽訂合約,正在製造第一個為太空空間站設計的三維打印機。準備於2014年下半年三維打印機飛赴國際空間站(ISS)進行零重力實驗。

(責任編輯:吳蔚溪)

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