3D打印的應用正逐漸成為太空任務不可或缺的一部分。

2024年，太空探索領域將迎來一系列預期的重大進展，其中3D打印技術的應用將顯得格外引人注目，影響深遠。這種新型太空探索方式已經徹底改變了我們對太空制造的認知，提供了大量解決方案，有望使太空任務更加高效和可持續(xù)。

在我們展望3D打印在太空探索中的巨大潛力時，不妨先回顧一下2023年這一創(chuàng)新領域所取得的進展。這一年是太空探索活力四射、挑戰(zhàn)眾多的一年，涵蓋了行業(yè)整合、雄心勃勃的企業(yè)計劃、創(chuàng)新發(fā)射技術，甚至還包括了一家大型航天公司的關閉。

No. 1 Launcher被Vast收購，繼續(xù)3D打印火箭發(fā)動機

作為太空3D打印領域的一項重大突破，2023年3月，太空棲息地的領軍企業(yè)Vast完成了對位于加利福尼亞的小型運載火箭制造商Launcher的收購。此舉將Launcher在高性能火箭發(fā)動機開發(fā)領域的專長與Vast雄心勃勃的人造重力空間站構建目標相結合，為太空3D打印的未來展現了巨大的潛力。

Launcher的E-2火箭發(fā)動機測試現場實拍，圖片來自：Launcher

Launcher成立于2017年，旨在制造能夠將小型衛(wèi)星送入太空的高效、具有成本效益的火箭。值得一提的是，Launcher還是第一家使用銅合金進行3D打印火箭的公司，并成功測試了使用3D打印開發(fā)的全尺寸E-2 液體火箭發(fā)動機。隨著Launcher創(chuàng)始人Max Haot在Vast的領導崗位上，一支由超過120名專業(yè)人員組成的團隊將匯聚他們在火箭工程和3D打印方面的專業(yè)知識，共同努力推動太空3D打印的探索。

No. 2 3D打印火箭制造商Virgin Orbi宣布破產

2023年4月，美國維珍軌道公司（Virgin Orbit）宣布破產，公司在巔峰時期曾估值37億美元。根據美國破產法第11章，該公司申請破產并停止運營。這一發(fā)展令人失望，特別是考慮到該公司在3D打印太空硬件領域最初所承諾的潛力。維珍軌道公司的困境在2023年1月份的一次發(fā)射失敗中達到頂峰，其LauncherOne火箭出現異常，導致過早關閉并未能成功進入軌道，這也最終成了壓倒Virgin Orbit的最后一根稻草。

LauncherOne最近的一次發(fā)射以失敗告終，圖片來自：Virgin Orbit

雖然Virgin Orbit成功將3D打印技術應用于火箭制造，大幅縮短發(fā)動機制造周期，但仍面臨資金困難。2022年底至2023年初，其股價跌幅超過90%。這種情況不僅局限于Virgin Orbit，其他很多同樣采用3D打印技術的航天初創(chuàng)公司也未能將其火箭送入軌道，加上行業(yè)內的裁員處境并不樂觀，這些都反映了太空探索領域的發(fā)展充滿挑戰(zhàn)。

No. 3 Relativity全球首枚3D打印火箭成功發(fā)射

去年三月，美國相對論空間公司（Relativity Space）在一波三折后，發(fā)射了世界上第一枚完全由3D打印制造的火箭，這枚名為“人族1號”（Terran 1）的火箭高達110英尺，從佛羅里達州卡納維拉爾角成功起飛，但因第二級引擎問題未能進入軌道。然而，對于Relativity Space和整個3D打印行業(yè)來說仍然意義重大。

Relativity用于制造火箭的Stargate工廠，圖片來自：Relativity

Terran 1火箭的獨特之處在于其85%的部件由3D打印技術制造，確切的是說是由Relativity的機器人定向能量沉積（DED）系統(tǒng)“Stargate”制造，該系統(tǒng)被認為是世界上最大的金屬3D打印機。不過，Relativity在3月份的發(fā)射嘗試失敗后，決定改變其戰(zhàn)略于4月份停止其Terran 1小型運載火箭的開發(fā)，加快Terran R的開發(fā)。同時還將其3D打印優(yōu)先方法與傳統(tǒng)金屬彎曲技術相結合，而不再是追求最大程度上使用3D打印來制作。

No. 4 Agile Space和6K Additive聯(lián)手推進太空3D打印

2023年，Agile Space與6K Additive攜手合作，利用高溫合金3D打印技術推動太空技術的發(fā)展，特別是在關鍵火箭部件的制造上。Agile計劃在其3D打印組件制造工廠中認證并采用6K Additive提供的鎳625（Ni625）粉末，首先應用于Agile的A2200雙組元自燃發(fā)動機。

通過Ni625 粉末制作的A2200自燃發(fā)動機，圖片來自：6K Additive 提供。

這款發(fā)動機使用一種名為聯(lián)氨的特殊燃料，可以在無需傳統(tǒng)點火火花的情況下運行。增材制造技術使得快速開發(fā)周期成為可能，大幅縮短了航空航天組件的開發(fā)時間，將其減少到僅需12個月。A2200發(fā)動機采用6K Additive提供的Ni625粉末制造，專門為月球著陸器設計，能夠為月球任務提供精確的控制和機動性。

No. 5 URSA MAJOR公司完成1.38億美元融資

2023年11月，專注于3D打印火箭發(fā)動機制造的美國Ursa Major宣布在D輪融資中完成了1.38億美元融資。這筆資金將用于支持Ursa Major的Lynx平臺開發(fā)，該平臺專門針對SRM的模塊化3D打印設計。

基于3D打印固體火箭發(fā)動機（SRM）工藝制造的電機，圖片來自：Ursa Major

對于Ursa Major而言，2023年是極為關鍵的一年。它不僅獲得了重要的資金支持，還與America Makes建立了合作關系，在加速從原型設計到生產的轉換以及推動聯(lián)邦支持下知識產權的商業(yè)化方面發(fā)揮著至關重要的作用，有助于為美國國內航天硬件及其他領域的制造設立新標準。就在去年12月低，Ursa Major已成功通過北美TUV萊茵頒發(fā)的AS9100D認證。

事實上，眾多太空項目的成功展示了3D打印技術在太空探索領域的巨大進步和潛力。這項技術不僅加快了太空部件的制造過程，也極大地降低了成本，同時提供了更多的設計靈活性和創(chuàng)新可能。

3D打印的應用正逐漸成為太空任務不可或缺的一部分。

2024年，太空探索領域將迎來一系列預期的重大進展，其中3D打印技術的應用將顯得格外引人注目，影響深遠。這種新型太空探索方式已經徹底改變了我們對太空制造的認知，提供了大量解決方案，有望使太空任務更加高效和可持續(xù)。

在我們展望3D打印在太空探索中的巨大潛力時，不妨先回顧一下2023年這一創(chuàng)新領域所取得的進展。這一年是太空探索活力四射、挑戰(zhàn)眾多的一年，涵蓋了行業(yè)整合、雄心勃勃的企業(yè)計劃、創(chuàng)新發(fā)射技術，甚至還包括了一家大型航天公司的關閉。

No. 1 Launcher被Vast收購，繼續(xù)3D打印火箭發(fā)動機

作為太空3D打印領域的一項重大突破，2023年3月，太空棲息地的領軍企業(yè)Vast完成了對位于加利福尼亞的小型運載火箭制造商Launcher的收購。此舉將Launcher在高性能火箭發(fā)動機開發(fā)領域的專長與Vast雄心勃勃的人造重力空間站構建目標相結合，為太空3D打印的未來展現了巨大的潛力。

Launcher的E-2火箭發(fā)動機測試現場實拍，圖片來自：Launcher

Launcher成立于2017年，旨在制造能夠將小型衛(wèi)星送入太空的高效、具有成本效益的火箭。值得一提的是，Launcher還是第一家使用銅合金進行3D打印火箭的公司，并成功測試了使用3D打印開發(fā)的全尺寸E-2 液體火箭發(fā)動機。隨著Launcher創(chuàng)始人Max Haot在Vast的領導崗位上，一支由超過120名專業(yè)人員組成的團隊將匯聚他們在火箭工程和3D打印方面的專業(yè)知識，共同努力推動太空3D打印的探索。

No. 2 3D打印火箭制造商Virgin Orbi宣布破產

2023年4月，美國維珍軌道公司（Virgin Orbit）宣布破產，公司在巔峰時期曾估值37億美元。根據美國破產法第11章，該公司申請破產并停止運營。這一發(fā)展令人失望，特別是考慮到該公司在3D打印太空硬件領域最初所承諾的潛力。維珍軌道公司的困境在2023年1月份的一次發(fā)射失敗中達到頂峰，其LauncherOne火箭出現異常，導致過早關閉并未能成功進入軌道，這也最終成了壓倒Virgin Orbit的最后一根稻草。

LauncherOne最近的一次發(fā)射以失敗告終，圖片來自：Virgin Orbit

雖然Virgin Orbit成功將3D打印技術應用于火箭制造，大幅縮短發(fā)動機制造周期，但仍面臨資金困難。2022年底至2023年初，其股價跌幅超過90%。這種情況不僅局限于Virgin Orbit，其他很多同樣采用3D打印技術的航天初創(chuàng)公司也未能將其火箭送入軌道，加上行業(yè)內的裁員處境并不樂觀，這些都反映了太空探索領域的發(fā)展充滿挑戰(zhàn)。

No. 3 Relativity全球首枚3D打印火箭成功發(fā)射

去年三月，美國相對論空間公司（Relativity Space）在一波三折后，發(fā)射了世界上第一枚完全由3D打印制造的火箭，這枚名為“人族1號”（Terran 1）的火箭高達110英尺，從佛羅里達州卡納維拉爾角成功起飛，但因第二級引擎問題未能進入軌道。然而，對于Relativity Space和整個3D打印行業(yè)來說仍然意義重大。

Relativity用于制造火箭的Stargate工廠，圖片來自：Relativity

Terran 1火箭的獨特之處在于其85%的部件由3D打印技術制造，確切的是說是由Relativity的機器人定向能量沉積（DED）系統(tǒng)“Stargate”制造，該系統(tǒng)被認為是世界上最大的金屬3D打印機。不過，Relativity在3月份的發(fā)射嘗試失敗后，決定改變其戰(zhàn)略于4月份停止其Terran 1小型運載火箭的開發(fā)，加快Terran R的開發(fā)。同時還將其3D打印優(yōu)先方法與傳統(tǒng)金屬彎曲技術相結合，而不再是追求最大程度上使用3D打印來制作。

No. 4 Agile Space和6K Additive聯(lián)手推進太空3D打印

2023年，Agile Space與6K Additive攜手合作，利用高溫合金3D打印技術推動太空技術的發(fā)展，特別是在關鍵火箭部件的制造上。Agile計劃在其3D打印組件制造工廠中認證并采用6K Additive提供的鎳625（Ni625）粉末，首先應用于Agile的A2200雙組元自燃發(fā)動機。

通過Ni625 粉末制作的A2200自燃發(fā)動機，圖片來自：6K Additive 提供。

這款發(fā)動機使用一種名為聯(lián)氨的特殊燃料，可以在無需傳統(tǒng)點火火花的情況下運行。增材制造技術使得快速開發(fā)周期成為可能，大幅縮短了航空航天組件的開發(fā)時間，將其減少到僅需12個月。A2200發(fā)動機采用6K Additive提供的Ni625粉末制造，專門為月球著陸器設計，能夠為月球任務提供精確的控制和機動性。

No. 5 URSA MAJOR公司完成1.38億美元融資

2023年11月，專注于3D打印火箭發(fā)動機制造的美國Ursa Major宣布在D輪融資中完成了1.38億美元融資。這筆資金將用于支持Ursa Major的Lynx平臺開發(fā)，該平臺專門針對SRM的模塊化3D打印設計。

基于3D打印固體火箭發(fā)動機（SRM）工藝制造的電機，圖片來自：Ursa Major

對于Ursa Major而言，2023年是極為關鍵的一年。它不僅獲得了重要的資金支持，還與America Makes建立了合作關系，在加速從原型設計到生產的轉換以及推動聯(lián)邦支持下知識產權的商業(yè)化方面發(fā)揮著至關重要的作用，有助于為美國國內航天硬件及其他領域的制造設立新標準。就在去年12月低，Ursa Major已成功通過北美TUV萊茵頒發(fā)的AS9100D認證。

事實上，眾多太空項目的成功展示了3D打印技術在太空探索領域的巨大進步和潛力。這項技術不僅加快了太空部件的制造過程，也極大地降低了成本，同時提供了更多的設計靈活性和創(chuàng)新可能。