火星探測(cè)器天文1號(hào)背后的3D打印故事

  中國(guó)3D打印網(wǎng)8月7日訊，我國(guó)宣布從文昌航天發(fā)射中心成功發(fā)射“長(zhǎng)征5號(hào)”運(yùn)載火箭，這是一種多級(jí)運(yùn)載工具，將“天文1號(hào)”火星探測(cè)器帶入了紅色星球的軌道。重型火箭于7月23日起飛，其特征是在Farsoon HT1001P 3D打印機(jī)上增材制造的一組聚合物靜電發(fā)射裙。長(zhǎng)征預(yù)計(jì)將在2021年2月到達(dá)火星軌道，而探測(cè)器將在5月的某個(gè)時(shí)候降落。

3D打印Long March-5

  這座長(zhǎng)57m的動(dòng)力艙的設(shè)計(jì)目的是將25噸有效載荷運(yùn)送到低地球軌道，將14噸負(fù)重進(jìn)入地球同步轉(zhuǎn)移軌道。它的直徑為5m，具有四個(gè)3.35m的助推器。這是一種多級(jí)飛行器，這意味著助推器一旦消耗完所有燃料并將有效載荷從地球引力中拉出，便會(huì)分開。3D打印的射擊裙對(duì)于分離過(guò)程至關(guān)重要。它們構(gòu)成了圓柱形級(jí)間結(jié)構(gòu)的一部分，該結(jié)構(gòu)沿火箭的15.7m圓周排列。它們?cè)谄脚_(tái)和后支撐環(huán)之間提供了臨時(shí)的結(jié)構(gòu)介質(zhì)，以保護(hù)解鎖裝置，從而使有效載荷能夠安全地與助推器分離。

   長(zhǎng)裙工程師認(rèn)為裙板在苛刻的操作條件下需要非常耐用，因此終選擇了Farsoon的高性能FS 3300PA材料，這是一種具有出色機(jī)械性能的PA1212基粉末。為了制造終用途的零件，工程師還選擇了Farsoon大的聚合物HT1001P SLS 3D打印系統(tǒng)，其體積為1000 x 500 x 450mm。較大的裙邊結(jié)構(gòu)被分解為50個(gè)單獨(dú)的370 x 100 x 125mm的零件，并在短短48小時(shí)內(nèi)完成了印刷。組裝后，圓形裙邊具有出色的韌性，易于組裝以及出色的防水性。

 2020年及以后的太空探索

   自發(fā)射以來(lái)，天文1號(hào)探測(cè)器已經(jīng)成功進(jìn)行了次軌道校正。它已經(jīng)旅行了340多個(gè)小時(shí)，目前距地球約300萬(wàn)公里。根據(jù)中國(guó)國(guó)家航天局的數(shù)據(jù)，天文一號(hào)將是次完成一次軌道著陸和無(wú)人飛行任務(wù)的火星探險(xiǎn)，這將鞏固太空探索史冊(cè)中的增材制造技術(shù)。

   美國(guó)航天局（NASA）近在7月30日發(fā)射了火星2020恒星漫游車，中國(guó)也不是唯一一個(gè)盯著紅色星球的人。伴隨它的是新的火星直升機(jī)，這是一項(xiàng)技術(shù)演示，用于測(cè)試火星大氣層中的首次動(dòng)力飛行。這兩人預(yù)計(jì)將于2月18日降落，他們將在火星上收集巖石和土壤樣本以進(jìn)行檢查的同時(shí)，尋找古老星球關(guān)于生命的跡象。

中國(guó)早在5月就曾使用其長(zhǎng)征-5火箭發(fā)射“太空3D打印機(jī)”和3D打印的CubeSat部署機(jī)進(jìn)入低地球軌道。結(jié)果，它能夠在空間的微重力下完成套3D打印測(cè)試-兩個(gè)3D打印的碳纖維零件。

  在德國(guó)其他地方，航空航天公司ArianeGroup近對(duì)其個(gè)完全3D打印的燃燒室進(jìn)行了測(cè)試。該機(jī)艙在5月26日至6月2日之間已成功進(jìn)行了14次耐火測(cè)試，并將終用于開發(fā)低成本火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。

以上來(lái)自中國(guó)3D打印網(wǎng)