加拿大航天局和AON3D，将3D打印部件发送到太空用于医学研究

南极熊导读，随着商业航天领域持续扩大到更大的私人市场，人们正在积极探索，将3D打印部件发射到太空去，探索可以产生什么样的奇妙变化。

△加拿大航天局和AON3D合作，利用3D打印技术，将共同探索人类未知的知识盲区

2022年8月1日，南极熊获悉，热塑性塑料工业3D打印机制造商AON3D透露，国际空间站（ISS）已收到3D打印的零件，德国欧洲航天局（ESA）宇航员和材料科学家Matthias Maurer立即对它进行了一系列医学研究。

这家总部位于加拿大的公司，使用Sabic Chemicals的ULTEM 9085树脂，和高温工业3D打印机AON M2+创建了一个组件，用于探索不同的血液样本制备方法。

使用新部件进行离心分离，通过一个被称为血液分馏的过程将血液分离，这种技术用于分析宇航员的样本元素，以创造新的诊断信息。据悉，该部件在短短16小时内就被打印出来，它将有助于研究微重力对人体的短期和长期影响。

这种类型的机载研究，对于未来长期太空飞行的成功至关重要。典型的国际空间站任务通常需要6个月的往返时间。这还不包括未来人类往返火星的任务可能持续三年。在太空中增加更多的时间，可能会对人体产生其他影响，这就是为什么国际空间机构目前遇到的问题，缺乏长期生活所对应的经验和知识。因为，研究是建立深空任务基线的根本，科研人员，需要了解长期太空飞行对航天员潜在对健康问题。此外，快速、高效和可持续地打印零件，可以帮助加快研究进度。

△国际空间站

技术难题
加拿大航天局（CSA）要求AON3D打印离心机部件。该公司成立于1990年，曾为詹姆斯-韦伯太空望远镜、Canadarm2机器人手臂、Dextre机器人助手和国际空间站的移动基地系统做出了贡献，通过投资空间技术支持创新、科学和经济发展。

对于这个特殊的部件，加空局面临的挑战是，为轨道实验室设计一个可供飞行的部件。由于工程团队发现，传统的制造方法，将大大增加原型设计的成本，并延迟最终使用部件的开发，因此它们转向了3D打印技术。

因为该技术允许通过内部原型设计，获得快速设计迭代的优势。在这种情况下，对每个设计进行细微的修改是很容易的。与可能需要数周和多个生产阶段的传统制造相比，在AON M2+上进行3D打印，只需几个小时就能生产出最终零件。

此外，该应用的材料选择，对于确保符合NASA的环保标准至关重要。这是一个主要的设计考虑因素，以确保太空中的零件符合所需的安全标准。根据NASA的环保标准，ULTEM材料符合标准，因为它在真空中的总质量损失（TML）很低，具有阻燃性能，而且无毒害。打印完成后，该部件在安全审查和美国宇航局发射前，被送到CSA进行机械测试。

△AON3D的3D打印离心机部件

开展3D打印项目，是CSA未来目标的一部分。几年前，它还向加拿大3D打印公司Burloak Technologies授予了一个为期两年的项目，以加速该工艺在空间中对开发应用。

3D打印助力重返月球
在他们与AON3D的最新ULTEM离心机部件取得成功后，该机构对其它几个需要3D打印，来优化设计和制造的项目表示出了浓厚的兴趣。

该机构一直在考虑其他高温塑料，如PEEK，一种能够承受太空中极端加热和冷却循环的材料。未来，这种材料将被用于，开发3D打印热塑性月球车的地面原型，作为即将开展的PEEKbot项目的一部分，该项目由大学牵头，由加拿大自然科学与工程研究委员会（NSERC）资助，旨在开发一种能够在月球夜晚中生存的月球车，月球晚间的温度可降至-208°F（-130℃度）。

△Astrobotic 3D使用AON3D的机器，打印推进器原型

2016年，起初AON3D通过Kickstarter活动获得资金，除了地面业务，该公司一直专注于太空的3D打印部件。2020年9月，该制造商获得了1150万美元的资金，用于资助最终使用的热塑性部件的大规模生产，包括第一个成功登陆月球的3D打印物体。
通过与月球物流公司Astrobotic的合作，AON3D帮助该公司的Peregrine Mission One (PM1) 新一代月球车重新返回月球（该任务的目的，自阿波罗任务以来，第一个在月球上软着陆的美国月球车）。

根据计划，当PM1于2022年底，在月球着陆时，它将携带AON3D打印的最终用途部件，例如，用高级热塑性材料制成的夹具、支架和推进器原型等。