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3D列印進入太空市場、美國NASA計劃2022年實現

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科技產業資訊室 - 張小玫 發表於 2019年7月17日


圖、3D列印進入太空市場、美國NASA計劃2022年實現


將尖端的3D列印技術應用於太空飛行器,成為一種新發展趨勢。3D列印機器成為太空機器人來製造和裝配未來太空探索所須要的大小零組件。但是,3D列印技術將製造過程轉移到近零重力的外太空環境,3D列印機器人進行製造和裝配的工作,對於太空探測是非常重要也是一種技術挑戰。

美國NASA剛以7,330萬美元價值與Made In Space公司簽訂了一份合約,證明小型低軌道衛星Archinaut One能夠在太空以 3D 列印的方式"打印"製造和組裝衛星所需要的零組件,也就是說,Archinaut One衛星就是一台3D列印機器人,專門打印零組件提供太空衛星所需零組件更換使用。事實上,這是NASA與加州Made in Space合作的第二階段的開始。Made in Space 公司已經2017年在美國NASA工廠模擬嚴苛太空環境而成功地3D列印出結構梁。

Archinaut One衛星計劃於2022年在紐西蘭由Rocket Lab 的Electron火箭發射升空。一旦到達位於低地球軌道,該衛星將3D打印兩條結構橫梁,從兩側延伸32英尺(10米),每個光束將展開兩個太陽能電池陣列,且這些太陽能電池陣列產生的功率可多五倍,相較於同尺寸衛星使用傳統太陽能電池板。

尖端3D列印技術的潛力是深遠的,包括以下好處:

  • 實現通信天線、大型太空望遠鏡和其他複雜結構的遠程太空製造;

  • 使小型衛星能夠部署大型表面積電力系統和反射器;

  • 降低火箭負載的衛星的容量限制;

  • 降低衛星駕駛員執行飛行任務的風險。

Archinaut One團隊包括Made In Space、Northrop Grumman of Falls Church、Virginia、Ames和NASA位於加州的噴氣推進實驗室(Jet Propulsion Laboratory)。由於太空工業也是國防產業,美國政府對於太空商機由NASA領頭再結合民間力量,共同突破技術瓶頸,打造出一條NASA太空產業供應鏈。

Space X是美國另一條太空產業供應鏈。據了解,Space X已向我國科技部提出星鏈計畫(預計發射1.2萬衛星)所需太空產品。Space X提出機械類需求包括:鋁材CNC加工及沖壓、塗層及特殊表面處理、機械組裝。還有電子類需求包括:電子封裝、印刷電路板製作和組裝、電源供應器等。我國工業界可提供Space X星鏈計畫所需VSAT終端機,並參與衛星元件OEM及ODM製造等。

而我國因過去累積製造福衛衛星的經驗,再加上優異硬體製造能力,很有機會在未來打進美國NASA或SpaceX的太空產業供應鏈。科技部規畫由國研院太空中心籌組成立太空產業協會,將由政府領軍帶動民間企業共同衝刺太空產業新藍海。(760字;圖1)


參考資料:
科技部搭橋 台廠搶進美太空鏈。經濟日報,2019/7/14。
NASA Funds Demo of 3D-Printed Spacecraft Parts Made, Assembled in Orbit. NASA, 2019/7/13。
 

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