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NASA计划再次登月,3D打印技术再次亮相

3D生态网2021-01-22
随着NASA为即将进行的登月任务做准备,2021年对于太空新闻将是重要的一年。美国航天局加强了雄心勃勃的计划,将人类送回月球表面,并将其完全组装好的猎户座太空舱移交给另一个设施进行发射处理。

随着NASA为即将进行的登月任务做准备,2021年对于太空新闻将是重要的一年。美国航天局加强了雄心勃勃的计划,将人类送回月球表面,并将其完全组装好的猎户座太空舱移交给另一个设施进行发射处理。在2018年,我们获悉,为有望在今年晚些时候启动的无人认领的Artemis I任务开发的Orion乘员和服务模块使用了100个3D打印零件。像许多航天创业公司和大型航空航天公司一样,猎户座计划的主要承包商洛克希德·马丁公司一直在以指数方式使用增材制造技术来制造这种胶囊。

NASA的下一代“猎户座”飞船旨在将人类带入比以往任何时候都更远的地方,包括到达月球和火星。Artemis I将成为NASA的“猎户座”飞船及其发射系统,新的重型升空发射系统(SLS)(有史以来最强大的火箭)的首次综合测试。无人飞行测试将为人类深空探索奠定基础,因为它从地球飞行了280,000英里,进行了为期三周的任务。完成无人驾驶的Artemis I任务完成后,猎户座将作为探测工具,在随后的Artemis II和III任务(定于2024年开始发射)期间,将把第一批机组人员带到太空。它还将提供紧急中止能力,在太空旅行中维持机组人员的安全,并提供深空返回速度的安全重返。

设计艺术家对“猎户座在月球”的印象。图片由洛克希德·马丁公司提供。

在为飞行做准备时,NASA向猎户座展示了猎户座,该猎户座已从佛罗里达州肯尼迪航天中心的尼尔·阿姆斯特朗操作和结账大楼(O&C大楼)的运输托盘上准备就绪,工程师们精心为其配备了数千个组件并对其进行了测试系统和子系统,以确保它能够完成其任务。2021年1月16日,该航天器从太空港的O&C大楼移至同样位于肯尼迪的多有效载荷处理设施(MPPF),开始由NASA的探索地面系统(EGS)小组进行地面处理。

在乘坐这架运输机后,美国宇航局表示,猎户座将被转移到提供360度进出通道的服务台上,从而使EGS的工程师和技术人员,其总承包商Jacobs Technology以及其他支持组织能够为飞船提供燃料和服务。它将通过肯尼迪的多个设施,在这里,EGS将在船上装载推进剂和其他消耗品,例如氨,氦和氮,并整合发射中止系统和防护性整流罩。一旦完成,猎户座将被带到垂直组装设施,被提升到SLS火箭上并准备滚动到发射台。

“猎户座是一艘独特而令人印象深刻的航天器,团队为使我们走到今天,做出了出色的工作,”猎户座洛克希德·马丁公司副总裁兼项目经理Mike Hawes说。“ Artemis I的发射和飞行将给人留下深刻的印象,但更重要的是,它将确认Orion已准备好将人类运送到月球并安全地返回家园。这项巨大的进步为深空探索的新时代打开了大门,这将最终使我们回到地球上。”

当起重机将起重机运到位于佛罗里达州NASA肯尼迪航天中心的尼尔·阿姆斯特朗运营与结帐大楼内的运输托盘时,猎户座加工团队的成员将其视作猎户座。图片由NASA / Ben Smegelsky提供。

NASA在火箭和航天器上均采用了先进的制造技术,例如3D打印。在2006年,该机构选择了洛克希德公司来设计,开发和建造Orion。公司工程师与Stratasys合作为Orion制造零件,从而为胶囊定制了100多个零件,例如完全由Antero(ESD)制成的3D打印舱门–一种基于Stratasys PEKK的高性能聚合物,旨在承受太空旅行的极端高温。

洛克希德已经在为载人的Artemis II任务开发其他猎户座乘员模块和服务模块适配器。两者都在肯尼迪组装得很好,并将在今年夏天看到其集成计算机的首次开机。对于这些即将到来的航天器,洛克希德公司正在开发近200个3D打印部件。在2019年接受洛克希德·马丁公司太空专家的采访时,增材制造实验室经理Brian Kaplun和3DPrint.com的Orion Crew Systems高级经理Colin Sipe,他们发现工程师制造了很多传统上难以生产的零件,例如经过质量优化的结构支架和用于在整个机舱内引导气流的管道。他们甚至为宇航员的猎户座3D打印了不同的垫片(位于座椅边缘和宇航员臀部之间的部分)。

Orion专为深空而设计。图片由NASA / Aimee Crane提供。

Orion从制造和组装到飞行处理的正式过渡可能有助于增强对即将到来的2021年11月发射日期的信心。但是,在SLS核心阶段的关键Green Run测试期间,单独的发动机问题可能会改变Artemis I的任务计划。由于航天器组装问题,地面测试失败以及2020年COVID-19大流行的不利影响,太空事业通常会被推迟。甚至Artemis I任务的发射日期也被推迟了好几次。原定于2017年离开地球的日期并未确定,SLS的首次发射随后进一步推迟。我们仍然不确定Artemis I是否会在2021年或2022年起飞。但是,可以肯定的是,猎户座团队坚持不懈地设计,生产和测试挑战,将成千上万的单个零件转变成一个零件。集成且功能齐全的航天器,准备开始未来的太空探索。

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