中新网北京6月8日电 (记者 孙自法)在中国，有这样一个年青的团队，他们在地球上创新创业，方针是在太空中成立工场，以处事空间站建树运营，助力人类将来深空探测路程行稳致远。

新飞船在轨运行期间操作立体光刻3D打印乐成制造的8件样品。　孙自法　摄

太空制造团队成员展示此次新飞船试验任务乐成在轨制造的8件样品。　孙自法 摄

　　一个月前，他们的尝试装置跟着中国新一代载人飞船试验船进入太空开展在轨验证，乐成实现立体光刻3D打印技能对金属/陶瓷复合质料举办微米级精度太空制造的零的打破。

　　他们是中国科学院空间应用工程与技能中心的中科院太空制造技能重点尝试室团队，一群平均年数不到35岁的年青人，在年青“掌门”王功研究员教育下，无所害怕、敢想敢做，尽力追逐太空建厂的空想。

王功(右)与太空制造团队成员在尝试室交换。　孙自法 摄

　　让立体光刻3D打印在太空成为大概

　　王功克日接管记者专访时先容说，2015年，中科院太空制造团队开始筹谋第一次微重力3D打印尝试，交通标牌生产材料，为实现高精度太空制造方针，团队提出并挑战国际同行认为不行能的技能蹊径——操作立体光刻在太空举办3D打印。

　　立体光刻3D打印道理很简朴，就是用光触发质料产生光聚合回响举办固化，“有点像女生涂指甲油”，交通标牌设备，但其主要原质料是液体，而液体在微重力情况中很是容易自由飘散，该工艺也因此被普遍认为不太大概在微重力情况下利用。

　　太空制造团队则坚信能把这种不行能酿成大概，他们针对太空立体光刻3D打印所需非凡液态质料及其节制步伐举办科研攻关，选择把纳米以及亚微米级的金属和陶瓷的粉末添加到光敏树脂溶液内里，“一遍遍制备想要的质料，这个事情我们前后做了两年”。

　　颠末大量试验，团队最终研发出可在太空情况中实现立体光刻3D打印的陶瓷/金属复合质料，它的特点是在没有外力施加的环境下看上去就像一个固体，纵然360度旋转，也不产生任何活动，一旦有剪切力呈现，其局部会产生一个流变特性变革，很容易受控铺和善光刻赋形。

　　2018年，太空制造团队在失重飞机上对新质料及专门研制的立体光刻设备举办尝试，“尝试证明我们的思路是可行的，这也是中国团队第一次在太空制造这个规模提出而且验证了本身的想法。”王功说。

王功(右二)与太空制造团队成员在办公室复盘参加新飞船任务项目标进程。　孙自法 摄

　　新飞船试验在轨风雅制造出8件样品

　　立体光刻3D打印新质料新工艺通纰谬重飞机验证后，还需要在真正的太空情况中进一步验证。

　　时机说来就来。2019年7月，中科院太空制造团队接到中国新一代载人飞船试验船搭载在轨风雅成型尝试任务。从接到任务到交付设备只有短短5个月时间，年青团队降服重重坚苦，高质高效完成新飞船搭载尝试装置的设计、出产、组装、测试等要害环节，出格是在疫情初期的春节期间，团队科研人员还赶往海南开展发射前设备调试事情，保障尝试任务顺利实施。

　　时机属于有筹备的人。中科院太空制造团队为新飞船任务研制“在轨风雅成型尝试装置”，创新回收立体光刻3D打印技能对金属/陶瓷复合质料举办微米级精度的在轨制造，以进一步晋升制造精度、扩大可用于太空制造的质料谱系。

　　王功暗示，团队选择立体光刻来开展太空3D打印，主要思量在轨制造精度和分身更多质料体系，精度是第一方针，需要为航天员提供一次成型、可以直接利用的物品；质料方面存眷扩展性和兼容性，立体光刻3D打印工艺能包围的质料范例很是多，包罗陶瓷质料、陶瓷/金属复合质料、稀土质料，以及将来在月球上大概当场取材用到的月壤质料。

　　这次新飞船在轨运行的科学尝试任务中，“在轨风雅成型尝试装置”通过立体光刻3D打印，乐成风雅制造出微缩版的国旗、中科院院徽、中国载人航天工程标识、三维支架等8件样品。

　　王功指出，新飞船搭载在轨尝试，实际上相当于太空制造团队的一次总结讲述和实际在轨验证，“它不是在半年内的突发奇想，而是5年来研究攻关成就的浮现”。

　　为中国空间站提供更好太空制造处事

　　王功强调，包罗立体光刻在内的太空3D打印，只是太空制造的一个工艺蹊径，将来的制造方法尚有许多种。其团队同步也在研发其他太空制造工艺蹊径，每一种制造工艺都有其优势和范围性，这取决于将来航天任务的需求。这次太空立体光刻3D打印在新飞船任务中的乐成验证，“对团队来说，意味着新的开始。”

　　他透露，针对将来航天应用任务，太空制造团队下一步的打算，一是进一步完善此次在轨乐成制造的立体光刻3D打印工艺；二是中国空间站将来两三年即将建成，团队将研发一些针对性技能，但愿为空间站建树运营提供更好的在轨制造处事。

　　同时，这次经太空实证乐成的立体光刻3D打印工艺，具有功耗低、设备轻、精度高档技能优势，着眼于中国航天将来载人探月、登月等久远成长筹划机关的任务需求，“我们团队也但愿尽一份本身气力”。

　　王功还出格指出，固然太空制造的方针是处事太空勾当，但其应用堪称“顶天立地”，处事地面需求方面，太空制造团队已面向医疗、能源、海洋等规模举办许多前期应用开拓，后续会团结百姓经济建树需求推广应用，缔造更多社会效益和经济代价。

　　“太空制造的基础目标是晋升人类在地外的勾当和保留本领。”王功认为，太空制造将来成长可分为“小型零部件制造”“大型空间装置制造及在轨组装”“探测月球、火星等地外深空情况中更综合的制造勾当”三个阶段，“我们此刻还处于第一阶段，或许只解锁了这个阶段10%的事情，尚有大量的事情需要我们去做”。

　　他暗示，太空制造才方才开始，“我们的下一代，也许他们真的可以或许实现到太空中去建工场的想法”。(完)