AON3D助力月球着陆器的制造，推动太空探索和未来创新

Astrobotic的游隼一号任务（美国最新的登月计划）于 2024 年 1 月 8 日搭乘来自卡纳维拉尔角太空部队的联合发射联盟(ULA) 火神火箭成功发射升空。然而，航天器推进系统的故障导致严重的燃料损失，迫使团队放弃原定于 2 月 23 日在月球中纬度地区Sinus Viscositatis进行的登月尝试。


△Astrobotic 的 Peregrine 月球着陆器

Astrobotic 在 Peregrine 发射几小时后发布了这条消息：“目前的目标是让 Peregrine 尽可能接近月球距离，以免它失去保持指向太阳的位置并随后失去动力。”计划中的登月将不可能实现。（可以在Astrobotic 的社交媒体帐户上找到有关 Peregrine 着陆器的最新信息）



这一进展让 Astrobotic 及其合作伙伴相当失望，他们对 Peregrine 寄予厚望，准备成为第一个商业月球着陆器，这也是50年来第一个美国登月着陆器。尽管没有到达目标，但游隼一号的发射仍然代表着商业月球探索的第一步，并凸显了 3D 打印机制造商AON3D等公司的创新贡献。Peregrine 着陆器在 Astrobotic 位于宾夕法尼亚州匹兹堡的总部组装，是众多供应商共同努力的成果，其中仅来自宾夕法尼亚州就有 184 家公司。



3D打印助力月球着陆器制造

●高性能材料：AON3D 在此次任务中的作用凸显了3D打印在航空航天工程中日益重要的意义。AON3D 为航空航天设计和制造的各个方面做出了贡献，专注于制造高性能零件。该公司参与的核心是其M2+打印机，该打印机以其能够使用 Ultem 等各种高性能材料而闻名。AON3D 将这种高强度耐热热塑性塑料描述为太空应用的理想选择，因为它在极端环境下具有耐用性和稳定性。这种材料对于制造能够承受太空旅行恶劣条件（例如暴露在高辐射水平和剧烈温度波动下）的零件至关重要。

●高精度打印：M2+ 打印机在为 Peregrine 着陆器创建复杂组件方面发挥了重要作用，能够高精度地处理 Ultem 等材料，有助于它制造任务所需的零件。这种精度水平在航空航天领域至关重要，因为即使是最轻微的偏差也会产生重大影响。

●缩短制造周期：全尺寸航空电子设备盒、继电器、母线、连接器和其他模型和原型均在内部打印，从而节省了数周的交货时间，并且每个零件的价格便宜了一个数量级。据 AON3D 称，数百个固定装置和支架取代了机载航空电子设备和电气系统的金属部件，从而减轻了车辆重量并加快了生产速度。

Peregrine 的航空电子设备执行着陆器的所有命令和数据处理。此外，AON3D 还为世界上第一个运送到月球表面的商业有效载荷创建了 3D 打印的“月球盒子”，其中包括两种铸造的加密货币。

登月时刻
游隼月球着陆器代表了月球探索领域的一项重大冒险，并被选为美国宇航局商业月球有效载荷服务（CLPS）计划的一部分。游隼着陆器高约 1.9 米（6.2 英尺），宽约 2.5 米（8.2 英尺），是一个由四个着陆腿支撑的箱形航天器。该着陆器设计可携带约 20 种不同的有效载荷，其有效载荷质量容量为 90 公斤（198 磅）。

游隼一号搭载了一套由五个 NASA 有效载荷组成的套件，旨在定位月球上的水分子、测量着陆器周围的辐射和气体，并评估其表面的薄层月球气体（称为外逸层）。这些有效载荷将为 NASA 的月球 Vulkan 成像和光谱探测器(Lunar-VISE) 仪器套件提供数据。


△Peregrine 已组装完毕，准备前往佛罗里达州，与 ULA Vulcan Centaur 运载火箭整合

AON3D 与太空任务
AON3D 的 3D 打印专业知识已被用于 Peregrine 任务之外的其他太空项目，它与美国宇航局进行了合作，包括开发火箭发动机和卫星部件的零件。与此同时，加拿大航天局（CSA）也采用AON3D的M2+ 3D打印机在国际空间站（ISS）上进行生物医学研究。该打印机生产用于血样制备的离心机，展示了减少生产时间和增强设计灵活性的优势。AON3D 还向航天工业的私营公司提供打印机，例如Blue Origin、Hutchinson和美国空军。


△M2+打印机

游隼一号任务所面临的挑战在太空探索领域并非独一无二。例如，Relativity Space的全3D打印火箭在首次发射后也遇到了困难。尽管在 2023 年 3 月成功发射，但人族 1 号航天器和游隼一样，没有到达预定目标，并且由于第二级故障而未能入轨。很明显，太空任务的景观充满了成功和失败，而且并非所有航天器都能完成其轨道任务，无论它们是否有数百个 3D 打印零件。



尽管如此，重要的是要认识到太空探索的轨迹是以学习曲线为标志的，随着时间的推移，像SpaceX执行的任务一样，由于他们的经验、先进技术和从过去的任务中迭代学习，其成功率显着提高。

虽然像游隼这样更具创新性、更具实验性的任务首次失败的风险很高，但要相信最初的失败可能是未来成功的重要组成部分，这些任务对于太空技术的开拓性进步至关重要。虽然此次任务失败了，但仍然提供了宝贵的经验，推动航空航天行业向前发展，为太空探索和未来创新做出贡献。