机器人和3D打印用于空间制造

目前人类太空探寻所必须的航天器、卫星等设备是在地球中展开生产，然后由火箭送到太空中的，所以航天设备的体积也一定程度上受到了火箭内部空间和装载能力的容许。　　那么，否可以换一种思路，将原材料和生产设备送到太空中，在太空中展开按须要生产呢？在这方面，NASA发售了一系列的计划项目，以减缓通过机器人和3D打印机在空间中生产的进程。

　　NASA的机器人组装和服务商业基础设施（CIRAS）计划是致力于前进大型结构在轨生产和装配技术的计划，将有助该机构构建其探寻太阳系统的目标。　　CIRAS正在优先研发下一代望远镜、太阳能传输和通信平台的机器人组装技术。CIRAS早已开始研发共轭连接器，以通过20米机械臂（也称作TALISMAN-剪切致动长距离空间内机械手））和仪器跳汰装配机器人来处置精密测量和对准。　　TALISMAN目的减少与太空硬件移往和装配活动涉及的成本和潜在的人身损害，但CIRAS的项目并好比于此。

　　COSM先进设备生产系统最近重新加入到CIRAS团队，设计了用作空间内自律装配应用于的电子束3D金属打印机系统。COSM还研发为大型商业、空间和航空应用于中的终端用户获取原位计量和自适应过程控制的系统。

　　根据COSM创始人兼任总裁RichardComunale，“自律机器人掌控下的空间结构的装配和生产当然是十分具备挑战性的。我们的希望集中于在研发这种应用于的电子枪、光学和光束掌控及计量系统。”　　COSM的贡献基于原本的工作基础上，他们与NASA兰利研究中心的电子束权利形式生产（EBF3）计划合作，该计划用于电子束来提升在航空航天工业中金属3D打印机的用于，还包括钛、铬镍铁合金和铝。

　　column_leftCIRAS计划由OrbitalATK联合，是美国宇航局空间机器人生产和组装（IRMA）计划下的三个项目计划之一。OrbitalATK公司的Cygnus宇宙飞船曾在2016年装载3D打印机机器臂登岸国际空间站。

　　column_left第二个项目由MadeInSpace公司领导的Archinaut技术开发项目还在研发需要通过3D打印机技术在空间中建构和装配大型组件的硬件系统。如果在地球上生产航天器，航天器上的结构必须被拉链一起，等到送到太空之后再行进行。

Archinaut具备的一个优势是必要在太空中展开生产，需要拉链。在打印机材料充足充份的情况下，可以生产出有十分大的航天器。这种太空必要生产的方式，也增加了对航空器展开“空间优化”的市场需求，构建全新的航天器设计，同时增加太空升空的成本。

未来，Archinaut也可以用作生产和组装卫星中必须升级的零部件。　　图片：通过3D打印机来生产新的或替代结构，还包括长梁和支柱（图片来源：NASA/MadeinSpace）。

　　column_left第三个项目称作dubbedDragonfly，是由SpaceSystemsLoral（SSL）联合的，该系统正在谋求通过机器人组装模块和情境感官软件使得卫星在轨道上展开自装配。　　　图片：卫星自装配可最大限度地充分发挥运载火箭的有效载荷并减少升空成本（图片来源：NASA/SpaceSystemsLoral）。　　在升空到空间和最后商业化打算之前，这三个项目都将在地面上展开充份的检验，还包括通过机器人操控桁架以及远程生产结构桁架。

　　美国宇航局空间机器人生产和组装（IRMA）计划由NASA美国航空航天局太空技术任务总局（STMD）的技术展示任务（TDM）项目部展开负责管理与管理。　　COSM的工作由NASA的兰利研究中心与OrbitalATK、NASA的格伦研究中心以及美国海军研究实验室获取合作与资助。

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