随着国际空间站的增材制造计划的全面展开，在空间中拥有3D打印机的概念整变得越来越熟悉。然而，尽管这一计划取得了一定的进展，但仍需要解决很多的障碍和挑战，以让增材制造在宇宙中发挥全部的潜能。例如，金属3D打印目前仍然是一个非常困难的任务，但其作用在空间中的作用非常明显，其可以在空间中创建必要的设备维护的零件。

零重力金属3D打印机

目前在空间前沿的金属3D打印已经取得了一定的进展。英国伯明翰大学的英国科学家团队开发了一种可以在零重力下工作的金属3D打印机。这款金属3D打印机最近在欧洲空间局（ESA）的“vomit comet”零重力模拟中进行了测试。

正如伯明翰大学的研究人员Luke Carter所说，金属3D打印比塑料3D打印机更适合零重力环境。“这是个非常具有挑战性的任务，金属是一个不同的球类游戏，”他告诉泰晤士报。这些困难归因于许多因素，包括限制功率要求（机器只能在1300w运行），以及在飞行器周围浮动有金属粉末或者熔融金属滴等问题。

为了克服失重问题，科学家们设计了一种3D打印机，它使用铝丝代替粉末，将其送入机器，加热至刚刚高于其熔点，并挤压成指定形状，类似于塑料丝挤出一样。随着印刷铝冷却，通过表面张力将层熔合在一起。

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最近的一次测试是将3D打印机放在ESA“呕吐彗星”飞机上，实验证明3D打印机确实可以在零重力环境中工作。然而，根据研究人员的说法，这只是其过程中的一个步骤，因为这可以让打印机在深空执行任务，比如在火星上。

“开始听起来似乎有点科学，”Carter解释说。“我们将目标瞄准长期太空任务，如在火星、月亮基地上。当我们在60年代和70年代去月球，我们可以把我们需要的一切全部带上去。如果你要去火星，那是一个18个月的旅程。”换句话说，金属3D打印机可能是保持航天器充分供应长途飞行的必要，因为其可以在现场创建定制的零部件，防止意外的问题发生，以保证宇航员在空间中的正常的生活。

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据科学家称，他们的项目的下一步计划是将向ISS提供示范3D打印机。他们将打印机置于零重力环境下以进一步测试其设备，并继续提高其能力。

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