中国科学院力学研究所与微小卫星创新研究院携手,利用轻舟试验飞船成功实施了太空金属增材制造技术的演示验证。这一突破标志着我国在太空金属增材制造关键技术的系统在轨验证方面迈出了坚实步伐,初步掌握了相关能力。
太空金属增材制造,即我们常说的太空金属3D打印,与地面制造技术截然不同。在太空微重力环境下,金属熔滴的过渡、液桥的稳定性以及熔池的演化都呈现出独特的物理特性,这对制造技术提出了极高的要求。同时,太空环境还要求载荷必须轻量化,能够抵抗发射时的剧烈振动,适配能源接口,实现遥测遥控与自主运行,并确保在轨安全操作。这一系列工程挑战使得太空金属增材制造成为国际航天制造领域的竞争焦点。
此次演示验证的载荷由中国科学院力学研究所精心研制,微小卫星创新研究院则负责搭载适配与遥测控制。在轨期间,载荷根据地面指令自主启动,采用激光熔丝技术,成功完成了金属熔融沉积成形过程,整个过程稳定且流畅。还验证了多次遥控启停的可靠性,为后续太空金属增材制造技术的进一步应用奠定了坚实基础。
任务期间,重点检验了载荷与飞船平台的匹配性、全流程自动化执行能力、数据图像传输稳定性以及空间环境下金属熔融沉积工艺的可行性。这些核心能力的验证,充分展示了我国在太空金属增材制造领域的实力与潜力。
中国科学院力学研究所团队长期致力于微重力科学的研究,围绕太空金属增材制造的机理、工艺和装备进行了持续攻关。通过与微小卫星创新研究院的紧密合作,构建了基于货运飞船平台的验证技术体系。此次飞行任务的成功,不仅彰显了我国在太空金属增材制造技术方面的系统集成与工程验证能力,更为我国利用货运飞船开展太空金属制造常态化搭载验证提供了有力支撑。
随着太空金属增材制造技术的不断发展,未来有望改变航天任务“带什么用什么”的传统模式,逐步实现“需要什么造什么”的灵活制造。这一技术将广泛应用于在轨制造与维修、空间设施备件制造、结构件修复以及深空任务自主保障等多个领域,为航天事业的发展注入新的活力。











