眾所周知，天地間“快遞運(yùn)輸”成本高昂，在太空中直接利用3D打印生產(chǎn)零部件具有省時省力等獨(dú)特優(yōu)勢。未來，太空3D打印將成為載人空間飛行和宇宙考察的標(biāo)配裝備，勢必引領(lǐng)未來太空制造新潮流。

    在人類探索太空的過程中，設(shè)備和材料的地面補(bǔ)給是順利完成太空任務(wù)的制約因素。從2010年開始，美國國家航空航天局就與太空制造公司開始了3D打印技術(shù)的探索工作，先后進(jìn)行了微重力環(huán)境下的數(shù)百次試驗(yàn)。2016年3月，美國國家航空航天局將升級版的3D打印機(jī)運(yùn)送到國際空間站，在太空環(huán)境中實(shí)現(xiàn)了更大體積和更高分辨率的打印作業(yè)。不甘落后的俄羅斯3D打印機(jī)研發(fā)團(tuán)隊(duì)也已經(jīng)向國際空間站提交了試驗(yàn)申請，在進(jìn)行多輪地面測試后，將篩選出一臺3D打印機(jī)“黑馬”送入國際空間站的俄羅斯太空艙。此外，英國伯明翰大學(xué)研制出一臺能在零重力下運(yùn)行的金屬3D打印機(jī)，采用了獨(dú)特的熔融沉積方式，功率只有1.3千瓦。

    在太空3D打印領(lǐng)域，由我國中科院研制的國內(nèi)首臺太空3D打印機(jī)，已經(jīng)完成了拋物線失重飛行試驗(yàn)，可在微重力環(huán)境下順利完成3D打印任務(wù)。值得一提的是，我國的3D打印機(jī)單次可打印的最大零部件尺寸達(dá)到200mmx130mm，是美國國家航空航天局首臺在軌3D打印機(jī)打印尺寸的2倍以上，將在我國空間站建設(shè)和后期運(yùn)營維護(hù)過程中發(fā)揮重要作用。

    空間航天器的大小主要受限于運(yùn)載器的大小，利用太空3D打印就可搭建太空零件制造廠，實(shí)現(xiàn)太空設(shè)備的太空制造。目前，科學(xué)家已經(jīng)開始設(shè)計(jì)太空制造系統(tǒng)，將在太空中直接打印出天線、電池板等零部件和工作生活的必需品。太空3D打印將對人類太空探索事業(yè)的供給和支持方式帶來巨大變革，也為空間飛行提供更加寬廣的平臺。