NASA的恒心漫游者將3D打印的金屬零件帶入火星

如果您希望在工作中看到科幻小說，請訪問一家現代化的機械車間，在那里3D打印機可以制作幾乎可以想象的任何形狀的材料。NASA正在探索這項技術，該技術被專業工程師稱為增材制造，用于建造火箭發動機以及月球和火星上的潛在哨所。不久的將來是一個不同的里程碑：NASA的毅力漫游者號于2021年2月18日降落在紅色星球上，載有11種用3D打印制成的金屬零件。

3-D打印不需要鍛造，模制或切割材料，而是依靠激光熔化連續層中的粉末以使物體成形。這樣做可以使工程師發揮獨特的設計和特質，例如使硬件更輕，更堅固或對熱或冷作出反應。

“這就像與紙莎草紙一起工作，”位于南加州的NASA噴氣推進實驗室的增材制造部門負責人Andre Pate說。“您逐層構建每個要素，很快您就會獲得詳細的部分。”

堅持不懈的好奇心是將3D打印帶入《紅色星球》的第一個任務。它于2012年降落，帶有3D打印的陶瓷零件，位于流動站的火星樣品分析(SAM)儀器內。此后，NASA一直在測試用于航天器的3D打印，以確保對零件的可靠性有充分的了解。

作為“二級結構”，毅力的印刷零件如果不按計劃工作，不會危及任務，但正如佩特所說，“將這些零件運送到火星是一個巨大的里程碑，這為在美國進行增材制造提供了更多的機會太空工業。”

在送往火星的11個印刷零件中，有5個在恒心的PIXL儀器中。飯盒大小的設備是X射線巖石化學行星儀器的縮寫，它將通過在巖石表面發射X射線束進行分析，從而幫助流動站尋找化石微生物生命的跡象。

PIXL與漫游車7英尺長(2米長)機器人手臂末端的88磅(40公斤)旋轉炮塔中的其他工具共享空間。為了使儀器盡可能輕巧，JPL團隊設計了PIXL的兩件式鈦金屬外殼，一個安裝框架和兩個支撐桿，該支撐桿將外殼固定到手臂的末端，使其成為空心且非常薄。實際上，這些零件是由一家名為Carpenter Additive的供應商進行3-D打印的，其質量比常規生產的質量少三到四倍。