由欧洲航天局 欧空局宇航员亚历山大·葛斯特在他的地平线号任务期间在国际空间站
信用:欧空局/美国航天局 从你拥有的东西中提供新的东西是宇航员工作描述的一部分——想想阿波罗13号的船员改装二氧化碳过滤器来拯救他们自己的生命，或者让马克·沃特尼被困在火星上，在红色星球上养活自己
现在，在轨道上制造物品的计划正在进行中，欧空局宇航员亚历山大·葛斯特认为这将对太空生活和工作产生巨大的影响
亚历山大在轨道上呆了不到一年，成为第二个指挥国际空间站的欧洲人，他在欧空局的先进制造研讨会上发表了讲话，其中包括一次关于地球外制造的特别会议
虽然生产塑料的3D打印机已经进入太空，但虚拟活动听到了欧空局将如何在2022年飞行第一台金属3D打印机，研究人员还计划大规模制造，如发射后航天器打印自己的天线或太阳能阵列。
亚历山大从他在轨道上的363天提供了一个独特的用户视角，他将地球之外的制造描述为太空探索的游戏规则改变者
“想想国际空间站到底是什么，真是令人难以置信，”亚历山大开始说道
“我们在太空中建造了它，以28000公里/小时的速度运行，首次将不同大陆制造的模块放入轨道
你们这些盖了房子的人，能想象万一忘了几颗螺丝钉什么的，不去家得宝也能做吗？" 国际空间站，由欧空局宇航员保罗·内斯波利在2011年5月23日他的联盟-TMA脱离空间站后拍摄
信用:欧空局/美国航天局，CC BY-SA 3
0 IGO 找出解决办法 他将国际空间站描述为人类和机器人系统的共生，人类带来了机器人所没有的技能——尤其是在出现问题的时候
“例如，在我执行蓝点和地平线国际空间站任务期间，我们进行了600多项不同的科学实验，但我特别喜欢的是电磁悬浮器，一种金属微重力炉
这感觉有点像我的孩子:在欧洲哥伦布实验室安装需要做很多工作，因为一个固定发射的螺栓在安装过程中卡住了，威胁到整个实验
“经过大量分析后，我们决定锯掉螺栓，我建议用剃须膏盖住锯片——以捕捉任何金属屑，否则这些金属屑会危险地四处漂浮
“有一次，一个夹子被深深地吸进了通风管道，我不得不花几个小时用一个挂在弹性杆上的钩子把它钓出来
" 在2020年3月9日至10日欧空局下一个先进制造业日之前，我们展示了欧洲第一台设计用于失重环境下打印航空质量塑料的3D打印机
欧空局的实验层技术制造项目打印机必须能够从任何方向操作——向上、向下或侧向——以便在国际空间站的微重力条件下使用
基于“熔丝制造”工艺，它被设计成适合标准的国际空间站有效载荷架，并符合空间站严格的安全标准
MELT打印机可以打印各种各样的热塑性塑料，从乐高积木中使用的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)，到聚醚醚酮(聚醚醚酮)等高熔点工程热塑性塑料，在某些情况下，这些热塑性塑料足以替代金属材料
这台打印机是由索纳卡航天有限公司领导的一个财团为欧洲航天局生产的，该财团还包括非常有创造力的、活跃的航天技术公司和OHB系统公司
该项目得到了欧空局技术发展要素方案的支持，该方案确定了有前途的空间技术，然后展示了这些技术的可操作性
信用:非常有创意 另一个即兴创作的例子更个人化:“实际上，我用闪亮的卡普顿胶带和一个旧手电筒为我的船员生日做了一根蜡烛
我没有告诉地面，但我们最终把它一直放在餐桌上——作为一个信号，工作日结束了，是时候休息一下了
最后，我们接到了安全人员的电话，他们一定是在照片上看到的，并说‘不要生气，但有没有可能你那里有蜡烛？’？“这是一个伟大而幽默的赞美——他们认为这可能是一个真正的蜡烛！ “这说明了太空中的小东西有多重要:你甚至可以想象，在去火星的路上，有一名宇航员的女儿为他们的生日制作了一个幼儿园雕塑，然后宇航员把它印在船上，放在他们的宿舍里
" 在国际空间站上，丢失的物品最终会被送上下一个补给火箭——星际探险就不会这样了
亚历山大指出，在远离我们家园的长期任务中，地球外的制造将变得非常重要
亚历山大提供了一份潜在使用案例的清单，包括大型大件物品、机械安装件和适配器、覆盖物和专用工具，以及最终用于医疗目的的食品甚至生物材料
能够回收所有这些零件用于后续再版也是一大优势
这是一个3D打印和部分机械加工的原型测试项目，用于研究为空间生产复杂金属零件的方法
由欧空局牵头的3D项目制作了这种测试结构，以评估一种被称为等离子金属沉积的有前途的方法
热等离子体羽流将金属变成熔滴，根据需要放下
荣誉:RHP/罗伯特·西罗瓦特卡 3D打印，从地面到空间 通常情况下，地球外制造的实际设计工作将在地面上完成，但重要的是，地面上的人要对空间条件有一个准确的了解
“大多数地面小组都认为在轨配置是非常精确的，但事实往往并非如此:记录可能已经过时，配置会随着时间的推移而改变
" 亚历山大举了一个例子，他的俄罗斯同事试图用塑料覆盖物来更新服务舱的内壁表面，但发现一些已经生产出来的形状在轨道上运行了20年后与现实不符，必须进行修改以适应现实
“真正的关键因素实际上是一个封闭的反馈回路，它有一个测量和扫描系统，可以在设计打印工具之前获得几何和配置方面的精确数据，并在之后作为一种质量控制方法
" 只有在高度自主的任务中，例如火星之旅，机组人员才会自己承担整个生产周期，而不需要地面援助——或者在紧急情况下
亚历山大总结道:“要离开地球，最重要的控制法则是火箭方程式，但要生活在太空中，最重要的是墨菲定律——你必须有这样的思维定势:无论什么可能出错，最终都可能出错
我们最好为此做好准备，太空制造将帮助我们做到这一点
这是一个有利的游戏规则改变者，让我们更深入太空，降低风险
因此，我欢迎欧空局为帮助欧洲在这个充满希望的领域获得领导地位而做出的地球外制造努力
" 亚历山大·葛斯特重返地球的第一次采访
信用:欧洲航天局 欧空局的先进制造倡议 “本次研讨会是欧空局先进制造计划的一部分，旨在展示制造技术的最新进展，并向社会提供一个讨论未来愿景和战略的机会，”欧空局材料和工艺部门负责人托马斯·勒尔指出
“迄今为止，我们开展的40多项技术开发活动在设计自由、简化生产阶段、降低成本或交付周期以及提高产品性能方面开辟了新的可能性，并将制造过程扩展到地球以外的空间是我们整体努力的一个关键要素，在未来的任务场景和商业案例中具有巨大的潜力
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