NASA的恒心漫游者将3D打印的金属零件带入火星

如果您希望在工作中看到科幻小说，请访问一家现代化的机械车间，在那里3D打印机可以制作几乎可以想象的任何形状的材料。NASA正在探索这项技术，该技术被专业工程师称为增材制造，用于建造火箭发动机以及月球和火星上的潜在哨所。不久的将来是一个不同的里程碑：NASA的毅力漫游者号于2021年2月18日降落在红色星球上，载有11种用3D打印制成的金属零件。

3-D打印不需要锻造，模制或切割材料，而是依靠激光熔化连续层中的粉末以使物体成形。这样做可以使工程师发挥独特的设计和特质，例如使硬件更轻，更坚固或对热或冷作出反应。

“这就像与纸莎草纸一起工作，”位于南加州的NASA喷气推进实验室的增材制造部门负责人Andre Pate说。“您逐层构建每个要素，很快您就会获得详细的部分。”

坚持不懈的好奇心是将3D打印带入《红色星球》的第一个任务。它于2012年降落，带有3D打印的陶瓷零件，位于流动站的火星样品分析(SAM)仪器内。此后，NASA一直在测试用于航天器的3D打印，以确保对零件的可靠性有充分的了解。

作为“二级结构”，毅力的印刷零件如果不按计划工作，不会危及任务，但正如佩特所说，“将这些零件运送到火星是一个巨大的里程碑，这为在美国进行增材制造提供了更多的机会太空工业。”

在送往火星的11个印刷零件中，有5个在恒心的PIXL仪器中。饭盒大小的设备是X射线岩石化学行星仪器的缩写，它将通过在岩石表面发射X射线束进行分析，从而帮助流动站寻找化石微生物生命的迹象。

PIXL与漫游车7英尺长(2米长)机器人手臂末端的88磅(40公斤)旋转炮塔中的其他工具共享空间。为了使仪器尽可能轻巧，JPL团队设计了PIXL的两件式钛金属外壳，一个安装框架和两个支撑杆，该支撑杆将外壳固定到手臂的末端，使其成为空心且非常薄。实际上，这些零件是由一家名为Carpenter Additive的供应商进行3-D打印的，其质量比常规生产的质量少三到四倍。