如果您希望在工作中看到科幻小說，請(qǐng)?jiān)L問一家現(xiàn)代化的機(jī)械車間，在那里3D打印機(jī)可以制作幾乎可以想象的任何形狀的材料。NASA正在探索這項(xiàng)技術(shù)，該技術(shù)被專業(yè)工程師稱為增材制造，用于建造火箭發(fā)動(dòng)機(jī)以及月球和火星上的潛在哨所。不久的將來是一個(gè)不同的里程碑：NASA的毅力漫游者號(hào)于2021年2月18日降落在紅色星球上，載有11種用3D打印制成的金屬零件。

3-D打印不需要鍛造，模制或切割材料，而是依靠激光熔化連續(xù)層中的粉末以使物體成形。這樣做可以使工程師發(fā)揮獨(dú)特的設(shè)計(jì)和特質(zhì)，例如使硬件更輕，更堅(jiān)固或?qū)峄蚶渥鞒龇磻?yīng)。

“這就像與紙莎草紙一起工作，”位于南加州的NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的增材制造部門負(fù)責(zé)人Andre Pate說。“您逐層構(gòu)建每個(gè)要素，很快您就會(huì)獲得詳細(xì)的部分。”

堅(jiān)持不懈的好奇心是將3D打印帶入《紅色星球》的第一個(gè)任務(wù)。它于2012年降落，帶有3D打印的陶瓷零件，位于流動(dòng)站的火星樣品分析(SAM)儀器內(nèi)。此后，NASA一直在測(cè)試用于航天器的3D打印，以確保對(duì)零件的可靠性有充分的了解。

作為“二級(jí)結(jié)構(gòu)”，毅力的印刷零件如果不按計(jì)劃工作，不會(huì)危及任務(wù)，但正如佩特所說，“將這些零件運(yùn)送到火星是一個(gè)巨大的里程碑，這為在美國進(jìn)行增材制造提供了更多的機(jī)會(huì)太空工業(yè)。”

在送往火星的11個(gè)印刷零件中，有5個(gè)在恒心的PIXL儀器中。飯盒大小的設(shè)備是X射線巖石化學(xué)行星儀器的縮寫，它將通過在巖石表面發(fā)射X射線束進(jìn)行分析，從而幫助流動(dòng)站尋找化石微生物生命的跡象。

PIXL與漫游車7英尺長(zhǎng)(2米長(zhǎng))機(jī)器人手臂末端的88磅(40公斤)旋轉(zhuǎn)炮塔中的其他工具共享空間。為了使儀器盡可能輕巧，JPL團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了PIXL的兩件式鈦金屬外殼，一個(gè)安裝框架和兩個(gè)支撐桿，該支撐桿將外殼固定到手臂的末端，使其成為空心且非常薄。實(shí)際上，這些零件是由一家名為Carpenter Additive的供應(yīng)商進(jìn)行3-D打印的，其質(zhì)量比常規(guī)生產(chǎn)的質(zhì)量少三到四倍。