2023年 白宫计划向NASA投入260亿美元，包含3D打印

2022年4月日，南极熊获悉，白宫要求NASA在2023年为3D打印机技术提供260亿美元的专项预算，通过阿尔特弥斯和其他几个国家战略计划，来保持美国在全球创新方面的领导地位。这一次，3D打印预算比2022年增加4.7%，如果获得批准，将比2021年预算高出约27亿美元。

通常NASA的资金主要用于载人航天、空间科学、航空学、技术开发和教育等领域的项目，按照比例，大约50%的资金用于载人航天活动，30%用于科学研究和机器人任务，20%用于其他。

△NASA示意图。图片来自NASA

过去和未来
作为唯一能够长期测试NASA探索微重力的平台，国际空间站 (ISS) 已被证明对太空 3D 打印技术的发展至关重要。NASA 在其预算中强调了这一点，并补充说，在轨道舱上进行的太空3D打印机，可以帮助科学家识别、开发和测试宇航员在太空中获得更长停留太空的技术。

作为美国宇航局“太空行动”项目中的一部分，国际空间站可能会在2023年获得高达13亿美元的专项资金。不过，自2021年以来，投入资金始终没有太大变化。相反，它还略有下降，可能是由于资金被重新分配投入到其他项目中，例如“深空探索”，由备受期待的阿尔忒弥斯计划人类重新登月计划。

△国际空间站。图片来自美国国家航空航天局提供

然而，就目前而言，大型轨道舱实验仍然是大量科学任务的所在地。NASA强调了他们在2021年，进行的一项关于3D打印Redwire Regolith Print (RRP) 的重要研究。与美国宇航局马歇尔太空飞行中心合作开发于2021年8月10日发射，该项目是为了证明可利用模拟月球等行星表面风化层(松散的岩石和土壤)的材料，在空间站上进行3D打印是可能的。

这不仅标志着月球风化层模拟物首次用于太空中的3D打印，而且该结果有助于确定使用风化层作可为3D打印机原材料，以及其他按需结构的可行性。为建造太空栖息地，未来太空探索具有重大意义。

△美国宇航局将尝试开采月球南极，以获取未来阿尔忒弥斯一代探险者可以使用的自然资源。图片来自美国国家航空航天局

2022 年，Techshot（现为Redwire的一部分）将重新启动美国第一台太空生物打印机 BioFabrication Facility (BFF)，该设备于2019年返回地球进行改进。一旦再次返回太空，BFF将进行多项测试，包括生物打印人体心肌组织和人体血管组织的项目，以及国防部(DoD) 生物打印部分人体半月板的项目。

值得注意的是，在2023年，国际空间站科研计划包括即将开展的组织工程和再生医学研究，改善人类健康和寿命，以及其他政府机构支持的飞行项目，以探索从干细胞生物学到3D打印的一系列相关研究。

NASA的“太空行动”投入中的另一个项目是太空飞行。初期预算为9.75亿美元，它将为所有NASA和其他机构提供测试研究。例如，根据预算要求，评估先进的3D打印技术，测试着陆器、在轨级和航天器中的液体火箭发动机等。这些火箭推进测试最终将支持Artemis项目，可针对商业客户和NASA自己的内部组件测试。

△AMF是国际空间站上的第一台商用3D打印机。图片来自Redwire

未来的空间技术
对于“太空技术”NASA正在推进3D打印实现创新，以支持快速高效的太空运输，从而减少运输时间。首先，该机构计划在2023年开始研发3D打印难熔合金的初步开发、试验和模拟。该计划是RAAMBO项目的一部分，它是耐火合金增材制造构建优化的缩写，计划通过集成的计算材料工程方法推进耐火合金的3D打印使用。

此外，2023年，机器人航天器OSAM-2（On-Orbit Service and Manufacturing Demonstration-2的缩写，以前称为Archinaut One）计划将在4月份之前准备在猎鹰9号火箭上发射。该太空项目将测试3D打印如何在太空中建造、组装和部署复杂的结构。一旦部署并定位在轨道舱上，航天器将使用AI操作和人工操作俩种模式下，可3D打印两个结构梁。

△美国宇航局局长 Bill Nelson。图片来自NASA

另外“航空工程”还将投入9.71亿美元用于3D打印科研资助，NASA说它计划资助几个与3D打印相关的项目。一种是3D打印固态电池，以增强能量、充电和安全性。第二个项目将评估卡内基梅隆大学研究人员正在进行的一项高效大规模生态3D打印系统。

未来其他空间技术，如RAMPT（快速分析制造推进技术的缩写），将继续推进3D打印用于制造液体火箭发动机部件。NASA正在利用3D打印帮助拓展他们的硬件、材料和软件组合，例如其他发射服务、火箭推进和探索设备等。