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            CES2016:利用高能激光將隕石材料放在金屬打印機里進行3D打印

            發布日期:2022-01-11

            “據EngadgetUK網站報道,“小行星采礦公司” 行星資源(Planetary Resources)認為太空里的小行星和其它天體具有我們可以利用的資源,漂浮在太空的幾乎無限量的巖石包含寶貴的礦物質,考慮到地球上這類礦物質正與日劇減,因此它似乎是未來人類可用的寶貴資源。然而,對外來金屬的開采、處理和加工建造聽上去是一項浩大的工程。

            行星資源在2016年消費性電子產品展銷會(CES)上展示了他們利用外星材料進行3D打印的部件。尤其值得一起的是,他們采用了史前時期墜落在阿根廷的隕石的材料,進行相應處理后,放在3D System公司的 ProX DMP 320 金屬3D打印機里進行3D打印,產生了類似行星資源正在測試的Arkyd宇宙飛船的部件。行星資源和3D System公司成功的利用隕石材料進行3D打印這一事實是朝實現公司愿景邁出的重要的一步。

            如果我們未來將走出地球探索太空,行星資源公司CEO克里斯·列維奇(Chris Lewicki)相信我們需要首先解決在太空里進行建造和加工的問題。“我們并不是在地球實驗室里進行加工然后放在火箭里送至太空,而是在太空里放一臺3D打印機,并利用太空里的材料隨時進行3D打印。”

            這意味著行星資源公司必須能夠熟練的從太空里開采原材料并將它們轉化為我們可以在地球上進行加工的狀態。“太空里有幾十億噸的材料,” 列維奇說道。“大家可能在博物館里都見過鐵隕石,現在我們具備相應科技可以利用高能激光將這些材料放在金屬打印機里進行3D打印,設想一下如果我們能夠在太空里完成這個過程。”

            將一塊太空巖石打造成可以放在3D打印機里進行打印的物質是個非常奇特的過程。行星資源公司利用了一種可以將隕石轉化成云的等離子體,然后以金屬粉末的形式“降雨”,隨后利用真空系統進行提取。“它會凝結,就像云形成雨的過程,” 列維奇解釋道。“但是我們并不是降落雨,而是鐵鎳云里降落鈦顆粒。” 列維奇還表示提取過程將使用磁鐵;這將會產生進行建造加工所需的材料。這個階段的建造還比較粗糙,“打個比方,我們目前正處于太空建造加工的鐵器時代。”

            雖然創造打印機“墨水”的過程有些不尋常,但用于制造這一部分的3D System打印機已經商業可用。在公司成立早期行星資源就已經與3DSystem建立了合作關系,很大程度上是因為列維奇堅信3D打印將在未來太空探索里起著至關重要的作用。“我們知道降低太空探索和太空加工建造成本的關鍵科技之一就是3D打印技術。” 列維奇解釋道。

            當然,向前發展的下一步就是打印機必須能夠在太空里(很可能是零引力環境里)正常運作,而目前他們還無法滿足這一條件。“你如何保證(被打印的物體)在被打印過程中一直停留在原地?你如何保證用于打印的粉末停留在原地?”這些都是目前面臨的巨大挑戰。在CES展廳里我有幸看到了3D System的ProX DMP 320打印機,它非常巨大,科技感十足——這讓它在太空里工作聽上去的確像一項巨大的挑戰。

            然而,在零引力環境里有些事情反而變得簡單。當我問列維奇如果想要確保利用太空開采的材料在太空里制造的物體可以應對惡劣環境,那么將面臨哪些挑戰時,他表示當你不在地球上有些事情反而變得簡單起來。“如果你在太空里制造加工某樣東西,它無需經歷從地球運至太空的一系列過程,無需經歷引力或者任何高壓等限制。”

            歸根結底,今天的發布會并沒有讓我們距離實現列維奇設想的未來宏偉目標更近一步,坦白說距離我們能夠安全且可靠的在太空里加工物體還有很長一段路要走,前提是如果這一切可行的話。行星資源朝實現這一目標還需克服重重困難。“人們常常設想在遙遠的未來進行小行星開采,而這正是我們目前在努力實現的,我們去年發射了一顆衛星,今年還有兩顆即將發射升空。”

            行星資源還計劃今年發射一顆“紅外地球成像器”,它將讓掃描行星尋找資源的過程變得更加簡單。這聽上去是非常宏偉的目標,很可能面臨失敗,但這是人類離開地球進入太空所必須經歷的一部分。

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