国家航空航天局的“毅力漫游者”将3D打印的金属零件带到火星

如果你想在工作中看科幻小说，去一家现代机械商店，在那里3D打印机可以制作出你能想象的任何形状的材料。

美国国家航空航天局正在探索这项技术——当被专业工程师使用时，被称为添加剂制造——以制造火箭发动机以及月球和火星上的潜在前哨。

更近的未来是一个不同的里程碑:美国宇航局的“毅力”探测器于2021年2月18日降落在红色星球上，携带11个用3D打印制成的金属部件。

3D打印不是锻造、成型或切割材料，而是依靠激光熔化连续层中的粉末来赋予某物形状。

这样做可以让工程师发挥独特的设计和特点，例如使硬件更轻、更强或对热和冷有反应。

“这就像用纸包装一样，”安德烈·帕特说，他是美国宇航局南加州喷气推进实验室添加剂制造的小组负责人。

"你一层一层地构建每个特征，很快你就有了一个详细的部分."

毅力的前身好奇号是第一个把3D打印带到红色星球的任务。

它于2012年着陆，在火星车的火星耐热样品分析仪器中有一个3D打印的陶瓷部件。

此后，美国宇航局继续测试用于航天器的3D打印，以确保部件的可靠性得到很好的理解。

作为“二级结构”，如果毅力的印刷部件没有按计划工作，它们不会危及任务，但正如帕特所说，“将这些部件运送到火星是一个巨大的里程碑，为航天工业的添加剂制造打开了更多的大门。

PIXL的外壳

去火星的11个打印件中，有5个在百折不挠的PIXL仪器里。

这款饭盒大小的设备是X射线岩石化学行星仪器的简称，它将通过向岩石表面发射X射线束来分析它们，从而帮助漫游者寻找微生物化石生命的迹象。

PIXL与其他工具共享空间，位于火星车7英尺长(2米长)机械臂末端的88磅(40千克)旋转炮塔中。

为了使仪器尽可能轻，JPL团队设计了PIXL的两件式钛外壳、一个安装框架和两个支撑柱，将外壳固定在臂的末端，使其中空且非常薄。

事实上，由一家名为卡彭特添加剂的供应商3D打印的零件，比传统生产的零件质量轻三至四倍。

“在一个非常真实的意义上，3D打印使这种仪器成为可能，”皮克斯在JPL的首席机械工程师迈克尔·申说。

“这些技术使我们能够实现传统制造无法实现的低质量和高精度指向。