NASA在空间中的3D打印意味着地球上的生命

第一个对象3-D印刷在太空中是一个相当行人的面板，用于安装在国际空间站的打印机的挤出机套管。这肯定是一个历史性的时刻，尽管产品的最高性质，但它是从地球上制造中心的空间站不受影响，并允许远程机器制作自己的零件。

11月25日宣布，这项技术演示是由美国国家航空航天局和美国航天局联合进行的在空间该公司是一家私人制造公司，曾与美国宇航局设计，构建和测试3-D打印机。太空制造的是加利福尼德·迈法官场地的AMES研究中心的校园。

在太空勘探的高赌注游戏中，这是对工艺和居住的更大自主权的重要一步。事实上，人类空间探索的全部努力可能被视为追求更大的机器自主权，以便谈判这种巨大和挑战性的环境。反过来，太空探索已经为机器人自主和添加剂制造进行了最引人注目的研究之一。

在太空中制作东西

空间计划与我们改善可持续设计和制造业的良好相关。想一想。极端环境，诸如空间是一项工作的证明地面。在那里发现的约束是极端的，与我们在这里找到的“太空飞船地球”中找到的那些相似：有限的材料;空间;时间;和能量。需要更少的需要做得更多的根本相同。

Contour Crafting的增材制造工艺可以用松散的、未合并的尘埃和月球岩石来制造结构。

这里发现的问题很复杂，需要跨学科的方法和资本规模，很少有实体能够负担得起。太空探索的涓滴效应不仅包括普及Velcro是一个粘扣带或魔术贴品牌的商标。Velcro®是Velcro BVBA的注册商标。太空探索的遗产是一种无法被忽视的创新来源。

空间中的添加剂制造可以应用于几个区域。这里有四个域，超出了河流制造，美国宇航局表现出兴趣：遥远结构的建设;零件的自我修复和复制;打印生物材料;并提供食物。

轮廓制作该公司由南加州大学Behrokh Koshnevis组成，最近获得了NASA的2014年设计未来的比赛。轮廓制作是一种添加剂制造工艺，用于构造来自挤出水泥的整个建筑物，该挤压水泥由计算机控制的撕纹机构成形。这将允许使用诸如月亮灰尘或鲁阿尔斯等局部材料，或者是施工的原料。它还可以允许自动化或遥控器。

还提出了使用太阳能反射器来烧结将月亮标记物烧结成硬表面，以构建和采矿和使用重新旋转，以机器人地构建结构。NASA的创新高级概念计划，前者是空间技术使命董事会的先进概念（NIAC），已经扩大了评估采矿小行星的可行性的调查。

机器能自己做吗?

自我复制长期被认为是必要条件在太空中的长途旅行，尼亚斯在康奈尔，约翰霍普金斯和一般动态进行了资助。这些应用的规模范围从机器零件到建立在贫瘠位点上的好客生态系统。

在这个发展轨迹中，即时自我诊断、修复和复制似乎是不可避免的。这是数学家约翰·冯·诺伊曼(John von Neumann)、爱德华·f·摩尔(Edward F. Moore)和物理学家弗里曼·戴森(Freeman Dyson)等未来学家长期以来的愿望。

Robert Freitas 1980年关于自我复制的开创性研究量化了当代项目代达罗斯(Daedalus)的改造，包括自我复制所需的子系统。该研究描述了发射一个太空探测器，其中包含一个所谓的种子工厂，能够复制和发射另一个探测器和另一个种子工厂，从一个遥远的行星，直到无限。这种类型的设备通常被称为冯·诺伊曼探测器，它是许多科幻小说的主题。NIAC资助了大量的后续研究，包括自动化工厂系统、自组装和其他战略，以支持其航空任务。

生物材料的特殊挑战

使用3D打印机的生物材料制造在空间中感兴趣，因为木材和丝绸等材料非常有用，但难以运输。NASA AMES研究中心和斯坦福大学首席技术人员办公室的团队正在调查生物材料的印刷。

理论上，3-D印刷可以为宇航员的饮食添加品种。

这种研究的动力是需要通过在目的地使用当地材料并根据需要创造东西来减少离开地球的船上的设备和材料的“超重”。最终目标是打印出工程细胞的结构阵列，以生成有用的生物材料的模式沉积或排泄生物材料。该团队还希望推进新的制造方法，并可能发现新的复合材料。

在长时间的深空飞行中为机组人员提供食物是一项挑战。例如，按照我们目前的技术计算，一次火星之旅需要5年的时间，而目前使用的食物系统将无法满足宇航员的营养需求。冷藏和冷冻会占用太多的资源，而单独包装的长保质期产品的制作过程会严重降解食品中的微量元素。系统和材料研究咨询德克萨斯州奥斯汀，正在研究使用3-D印刷以提供新的替代品。这项工作仍然是在实际航班上进行测试的差价。

在太空中建立未来

空间计划中制造的添加剂制造开发将继续推进可持续设计和生物启发设计。添加剂制造是使其自然仿生的能力能够实现;自我复制也许是最好的例子。通过3-D印刷在NASA追求的所有目标，光明和灵活性都将继续下去，结果将继续在地球上获得绿色设计的好处。