3D打印助力航空航天俄罗斯将于下月投放首个3D打印卫星

7月26日，俄罗斯托木斯克理工大学宣布将于今年8月17日，俄罗斯首颗通过3D打印技术打造的名为“托木斯克-TPU120”的纳卫星将进入运行轨道，这也或将成为全球首颗投入使用的3D打印卫星。这颗卫星在2016年3月装载在货运飞船“进步-M 2”号内，并搭乘“联盟-2-1a”运载火箭发往国际空间站。目前，该卫星位于国际空间站进行测试和充电。该卫星是在托木斯克理工大学高强度物理和材料学学院主导下，并与EnergiyaAerospace公司和俄罗斯科学院合作制得。TPU120重量约为5千克，外观尺寸为30x10x10cm，卫星四周粘贴了太阳能电池片和电池。TPU120的大部分部件都是由高分子材料3D打印而成的，并且电池系统的外壳也是由陶瓷材料3D打印的。据悉，这款卫星使用的3D打印材料都是为极端条件开发的。另外，由于TPU120没有推进系统，不能自动进入轨道，所以本次发射，只能依靠俄罗斯宇航员FyodorYurchikhin和SergeiRyazansky手动释放。当卫星进入太空后，卫星上众多传感器可以用来检测卫星内外部、卫星系统、电池温度以及承受力等数据。这些数据将会实时传送回地面，科学家将会根据这些数据，分析这些高分子材料和陶瓷材料能否继续应用在航天器上，并研究出性能更优良的3D打印材料。据悉，这颗卫星将会在太空服役4-6个月，最后被大气层破坏。不仅是俄罗斯，NASA和欧空局也在对3D打印纳卫星进行布局。NASA在2016年10月推出的MakerSat卫星的外观尺寸为10x10x11.35cm，材料采用了尼龙、ABS塑料和聚醚酰亚胺。该卫星进入轨道后，将会绕地球飞行10年。并且在前不久NASA举行的Cube in Space比赛中，一位来自印度的18岁神童Rifath造出了世界上最轻的卫星，只有64g，外观尺寸也是小于10立方厘米。该卫星使用的材料为碳纤维，它将配置包括温度感应器、湿度感应器、气压感应器等八个传感器，并在微重力环境中运行12分钟，发射后将持续大约240分钟的亚轨道飞行。2017年5月，欧洲航天局开始测试3D打印的纳卫星，外观大小约为10x10x10cm。不同于TPU120卫星使用的特质高分子材料，欧空局的3D打印的系列小卫星采用了常见的具有纳米填料的PEEK材料，该卫星配备有仪器、电路板和太阳能电池板。不过目前像TPU120这一类的3D打印的纳卫星都还处于测试阶段，不过，3D打印技术能够节约卫星的测试成本，并且缩短生产周期，这对于卫星未来快速发展有关键性作用。

Tomsk Polytechnic University

托木斯克理工大学

托木斯克理工大学于1896年在俄罗斯成立，是一所理工科公立大学，创始人为尼古拉二世。现任校长为Petr S. Chubik。