自主太空工厂机器人OrbitForge首期模块在国际空间站展开:微重力环境下首次实现金属3D打印
太空制造公司Space Forge的OrbitForge机器人首期模块在国际空间站完成安装并成功进行了微重力环境下的首次金属3D打印测试,生产出一块钛合金样品,密度和强度均优于地面同类产品。
自主太空工厂机器人OrbitForge首期模块在国际空间站展开:微重力环境下首次实现金属3D打印
2030年11月29日,国际空间站 — 英国太空制造公司Space Forge今日宣布,其OrbitForge自主工厂机器人的首期模块已在国际空间站(ISS)的哥伦布实验舱完成安装,并成功进行了微重力环境下的首次金属3D打印测试。
OrbitForge使用电子束粉末床熔融(EB-PBF)技术在微重力环境下进行金属增材制造。测试中打印了一块40毫米×40毫米×10毫米的钛合金(Ti-6Al-4V)样品。Space Forge技术总监Andrew Bacon从地面控制中心实时监看了打印过程,「在微重力中,金属熔池的行为与地面完全不同——没有对流和沉降,晶粒生长更加均匀。」
微重力制造的优势
ISS返回的样品经欧洲航天局材料实验室分析,显示其密度比地面打印的同类样品高0.3%,抗拉强度高出约12%。原因是微重力环境下消除了密度偏析和气孔缺陷。
Space Forge认为,太空制造的最大商业价值在于三类产品:超纯半导体晶体、无缺陷光纤和高性能生物材料。「这些产品在地面受重力限制,良率始终无法突破某个瓶颈,」Bacon说,「太空制造不是为了让地球上的工厂失业,而是为了生产地球上无法生产的东西。」
自主运行设计
OrbitForge的设计目标是完全自主运行。机器人由AI控制系统管理,可以自主完成从原料装载、打印参数调整到成品取出的全流程。宇航员只需在每个制造周期开始时安装原料盒,其余步骤无需干预。
系统内置了异常检测模块——如果打印过程中出现层间剥离、翘曲或功率波动,AI会自动暂停打印并通知地面控制中心。在240小时的测试运行中,系统自动处理了3次异常事件,均无需人工干预。
路线图
Space Forge计划在2031年将OrbitForge扩展至完整的太空工厂模块,包含金属打印、光纤拉制和生物反应器三条生产线。公司已与半导体制造商ASML和光纤巨头康宁签订了首批商业合同。
Space Forge的估值在完成C轮融资后达到12亿美元。CEO Paul Bate表示:「太空制造不再是科幻。OrbitForge证明了在轨道上建立自主工厂的技术可行性,下一步是证明其经济可行性。」
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