中國商業航天領域重大突破 首次太空金屬3D打印完成

撰文:陳進安
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中國商業航天領域再傳重大突破。1月22日,中科宇航將搭載於「力鴻一號」遙一飛行器的微重力激光增材製造返回式科學實驗載荷正式開艙交付中國科學院力學研究所。此前,該載荷於1月12日成功在太空完成金屬增材製造(即3D打印)實驗,標誌著中國首次在太空微重力環境下實現完整金屬構件的「地外製造」。

據中國科學院力學研究所消息,該返回式科學實驗載荷由力學所自主研製,搭乘中科宇航「力鴻一號」遙一飛行器進入約120公里高度的亞軌道太空,穿越卡門線,提供超過300秒的高品質微重力環境。任務期間,載荷成功開展激光熔絲金屬增材製造實驗,突破微重力條件下物料穩定輸運與成形、全流程閉環調控、載荷-火箭高可靠協同等關鍵技術。實驗結束後,載荷艙經傘降系統平穩著陸回收,科研人員完整獲取了熔池動態特徵、物料輸運、凝固行為等過程數據,以及太空製造金屬件的成形精度與力學性能參數。

科研人員完整獲取了熔池動態特徵、物料輸運、凝固行為等過程數據,以及太空製造金屬件的成形精度與力學性能參數。(澎湃新聞)

這是中國首次基於火箭平台實施的太空金屬增材製造返回式科學實驗,技術水平達到世界一流,正式將太空金屬增材製造從「地面研究」階段推進至「太空工程驗證」新階段。載荷研製團隊負責人、力學所研究員姜恒表示,掌握太空金屬3D打印技術將大幅提升航天器在軌自主維護與擴展能力,降低對地面補給依賴,突破傳統火箭發射的尺寸與產能限制,推動航天器從「地造天用」向「天造天用」乃至「天造地用」轉型,助力深空探測、空間站擴建及地外基地建設實現「地外自持」。

這是中國首次基於火箭平台實施的太空金屬增材製造返回式科學實驗,技術水平達到世界一流。(澎湃新聞)

中科宇航「力鴻一號」總設計師、總指揮史曉寧指出,本次任務不僅完成發射、在軌實驗到安全返回的全閉環驗證,更首次實現太空金屬構件「地外製造」,超越單純火箭技術驗證,邁入太空製造能力實證階段。「力鴻一號」作為低成本、高靈活性的亞軌道實驗平台,未來將持續為微重力科學實驗、近太空原位探測等提供可靠支持,返回式載荷艙將逐步升級為留軌時間不低於1年、重複使用次數不低於10次的軌道級太空製造航天器。

本次任務不僅完成發射、在軌實驗到安全返回的全閉環驗證,更首次實現太空金屬構件「地外製造」。(澎湃新聞)

此外,中科宇航近日完成可用於「力鴻二號」可重複使用飛行器的30噸級「力擎一號」針栓式液氧煤油發動機搖擺及變推力試車考核,累計試車時長超1300秒,覆蓋一子級飛行時長5倍以上。該發動機具備深度變推力與可重複使用能力,「力鴻二號」採用3台作為主動力,計劃年內開展百公里回收技術驗證,進一步打造高性價比的太空試驗與智造平台。

太空製造已成為全球空間技術競爭的戰略高地。2025年《國家航天局推進商業航天高質量安全發展行動計劃》明確支持商業航天在太空資源利用、太空製造、在軌服務等領域攻關。此次中科宇航與力學所聯合完成的國內首個太空金屬增材製造全流程驗證,彰顯中國在該領域已躋身國際前沿,為太空製造從實驗走向應用奠定堅實基礎。