太空3D列印新技術 邁向太空製造新時代

由美國研究團隊，研發出新一代「微重力列印機」，稱為「SpaceCAL」，於6月8日的維珍銀河07號任務，首次將3D列印技術送入太空，進行零件列印測試，推動真正的「太空製造」。

編譯／李寓心

若一群太空人正飛往火星的途中，在距離地球約1.4億英里的太空船上，發現重要設備出現裂痕，如何在不依賴備用零件的狀況下，解決這類緊急問題？由美國加利福尼亞大學（UC Berkeley）博士生Taylor Waddell組成的研究團隊，研發出新一代「微重力列印機」，稱為「SpaceCAL」，於6月8日的維珍銀河07號任務，首次將3D列印技術送入太空，進行零件列印測試，推動真正的「太空製造」。

根據報導，該研究團隊透過維珍銀河（Virgin Galactic）最後一次的「銀河07（Galactic07）」太空飛行任務，在太空船「團結號（VSS Unity）」進行140秒亞軌道飛行時，使用SpaceCAL印表機自動列印4個測試零件，包括太空梭和用一種PEGDA液態塑膠製成的「Benchy」小船模型。對此，團隊負責人Waddell表示，SpaceCAL在過去的拋物線飛行測試中，於微重力條件下表現良好，但還需要進一步證明，所以藉由在太空旅行中，驗證3D列印技術的準備狀況。

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減少太空船飛行重量

Taylor Waddell進一步說：「希望有一天SpaceCAL可以用於製造太空船零件和工具，甚至為機組人員製作新的隱形眼鏡和牙套。」實際上，UC Berkeley和勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的研究團隊，在2017年開發一項新型3D列印機「Computed Axial Lithography, CAL」（計算機軸向平版印刷），擴展可列印幾何形狀的範圍，明顯提高3D列印零件的速度，在地球微重力條件下也能運行，為太空探索的應用打開大門，解決長期太空飛行，需攜帶數千個備用零件的問題。

突破3D列印技術新高度

迄今為止，CAL已成功證明，能在地球上使用超過60種不同材料進行列印，如矽膠、玻璃複合材料和生物材料，這種多功能性對機艙和機組人員產生很大的幫助。不僅可用來列印機械設備、皮膚移植和太空人緊急醫療所需的客製化物品，甚至是人類器官等。目前LLNL已獲得美國太空總署（NASA）資助，未來將在國際太空站（ISS）上測試這項技術。

資料來源：PHYS

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