“天问一号”3D打印技术揭秘：祝融号如何征服火星？

“天问一号”3D打印技术揭秘：祝融号如何征服火星？

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新华网

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来源

1.

https://app.xinhuanet.com/news/article.html?articleId=267a8ab9ee1fa2fa76b36fda92eb70fd

2.

https://space.chinaflier.com/thread-47926-1-1.html

3.

http://www.zero-tek.com/cn/news.html?y=2024

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https://www.cn-mnmb.org.cn/nd.jsp?fromColId=2&id=67

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https://www.cmes.org/notice/7af36be058f046c8b8072a522cd77ff1.html

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https://hunan.voc.com.cn/news/202403/22319592.html

7.

http://www.xuandouwan.com/article-121251-1.html

2021年5月15日，中国首个火星探测器“天问一号”成功着陆火星乌托邦平原，其搭载的“祝融号”火星车随后展开了一系列科学探测任务。这一壮举的背后，离不开一项关键技术创新——3D打印技术的支持。据悉，“天问一号”探测器上使用了超过100个3D打印定制零部件，这些部件在火星极端恶劣的环境中依然能够正常工作，展现了3D打印技术在深空探测领域的巨大潜力。

航天五院529厂作为我国航天器研制的重要基地，承担了“天问一号”3D打印零部件的研制任务。这些部件采用了先进的金属3D打印技术，通过激光熔融金属粉末逐层堆积成型，实现了复杂结构的一体化制造。与传统制造方法相比，3D打印技术具有显著优势：

• 缩短研制周期：3D打印技术省去了传统制造中的模具设计和加工环节，大大缩短了零部件的生产周期。例如，在国产大飞机C919的研制中，一个钛合金主风挡整体窗框的3D打印仅用了55天，而传统方法需要2年时间。

• 提升力学性能：3D打印技术能够制造出传统工艺难以实现的复杂结构，通过优化设计提高零部件的强度和刚度。同时，激光熔融过程形成的微观结构也提升了材料的力学性能。

• 适应极端环境：火星表面的环境极其恶劣，温差大、辐射强、气压低。3D打印技术通过精确控制材料成分和微观结构，制造出能够耐受极端条件的高性能零部件。

3D打印技术在“天问一号”中的应用，不仅体现了其技术优势，更标志着我国在航天制造领域的重大突破。与传统制造方法相比，3D打印技术具有以下显著优势：

1. 复杂结构制造能力：3D打印技术能够制造出传统工艺难以实现的复杂结构，如内部晶格框架和微通道散热系统。这些结构不仅优化了零部件的性能，还减轻了重量，降低了发射成本。

2. 材料利用率高：传统制造方法往往需要大量原材料，而3D打印技术采用逐层堆积的方式，材料利用率高达90%以上，显著降低了制造成本。

3. 生产效率提升：3D打印技术实现了从设计到成品的一体化制造，省去了传统制造中的多个环节，大大缩短了生产周期。

“天问一号”和“祝融号”的成功，展示了3D打印技术在深空探测领域的巨大潜力。未来，随着技术的不断进步，3D打印有望在太空探索中发挥更大作用：

• 太空制造：在太空中直接利用3D打印技术制造所需零部件，减少对地面补给的依赖。
• 原位资源利用：利用月球或火星的土壤等资源进行3D打印，实现就地取材。
• 生物基材料应用：开发适合太空环境的生物基材料，实现可持续发展。

中国在3D打印技术领域的持续创新，正在为航天事业开辟新的发展空间。随着“天问一号”和“祝融号”的成功，我们有理由相信，3D打印技术将在未来的深空探测任务中扮演更加重要的角色，助力人类探索更远的星辰大海。