NASA 的3D印刷電路在太空探索中達(dá)到新高度

近年來，增材制造憑借其定制、創(chuàng)新設(shè)計(jì)和改進(jìn)性能的能力在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛采用。在探索3D打印應(yīng)用潛力的眾多行業(yè)中，太空探索仍然處于最前沿。

美國(guó)宇航局（NASA）是著名的航天機(jī)構(gòu)，一直在積極研究和開發(fā)這項(xiàng)用于太空任務(wù)的突破性技術(shù)。NASA 工程師最近與學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)合作，在接近太空邊緣的地方測(cè)試了混合印刷電路，這標(biāo)志著3D打印技術(shù)發(fā)展的重要一步。

在從 NASA 瓦洛普斯飛行設(shè)施發(fā)射的亞軌道技術(shù)實(shí)驗(yàn) Carrier-9 (SubTEC-9) 任務(wù)中，工程師測(cè)試了印刷電路在太空條件下的可行性。探空火箭飆升至約 174 公里（108 英里）的高度，在短暫的飛行過程中提供了寶貴的數(shù)據(jù)。這次成功的測(cè)試展示了 3D 打印電子電路在開發(fā)具有增強(qiáng)功能的小型航天器方面的潛力，為太空探索提供了新的機(jī)會(huì)。

美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心的電子工程師、SubTEC-9 實(shí)驗(yàn)的聯(lián)合負(fù)責(zé)人 Margaret Samuels 博士說：“3D打印技術(shù)的獨(dú)特之處在于能夠在需要的地方直接打印傳感器，它最大的好處是它可以節(jié)省空間。我們可以在 3 維表面上打印約 30 微米（人類頭發(fā)寬度的一半）或更小的間距。這可以為天線和射頻應(yīng)用提供其他好處。”

△SubTEC-9 探空火箭發(fā)射

3D 印刷電路推動(dòng)航天技術(shù)向前發(fā)展

3D印刷電路的創(chuàng)新方法不僅節(jié)省了空間，而且還可以創(chuàng)建間距僅有 30 微米（人類頭發(fā)絲寬度的一半）的復(fù)雜電路。這種技術(shù)還可以應(yīng)用于天線和射頻元件，對(duì)于改進(jìn)航天器的設(shè)計(jì)和性能展現(xiàn)出越來越大的潛力。

NASA 戈達(dá)德太空飛行中心和馬里蘭大學(xué)物理科學(xué)實(shí)驗(yàn)室 (LPS) 之間的合作在 SubTEC-9 任務(wù)的成功中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。這些專家共同開發(fā)了濕度感應(yīng)印刷油墨和電路，展示了合作努力在推動(dòng)尖端技術(shù)方面的強(qiáng)大力量。

△在 SubTEC-9 于 2023 年 4月進(jìn)行歷史性技術(shù)試飛之前，NASA 和馬里蘭大學(xué)物理科學(xué)實(shí)驗(yàn)室(LPS) 工程團(tuán)隊(duì)在 NASA Wallops 飛行設(shè)施實(shí)驗(yàn)室展示了帶有彎曲金屬板的印刷電子測(cè)試組件。這標(biāo)志著首次飛行太空中的混合印刷電子電路。（圖片來源：NASA/Berit Bland）

SubTEC-9 任務(wù)的成功為進(jìn)一步創(chuàng)新打開了大門。工程師們正在探索在航天器內(nèi)部打印溫度傳感器的潛力，以便更好地了解太空任務(wù)期間加熱和冷卻的影響，特別是在接近太陽等天體時(shí)。

隨著 NASA 及其合作伙伴不斷完善和擴(kuò)展 3D 打印的能力，科學(xué)界熱切地期待著 3D 打印在未來太空探索中的可能性。從天線連接功能的改進(jìn)到印刷 X 射線儀器的使用，其應(yīng)用廣泛且影響深遠(yuǎn)。欲了解更多信息，請(qǐng)?jiān)诖颂幷业皆紒碓础?/div>