伯克利研究人员将SpaceCAL 3D打印机送入太空进行测试

导读：未来的太空探索中，宇航员能够利用3D打印技术在远离地球的星球上自行制造所需的零件，如在前往火星的任务中，当飞船发生关键零件破损时，这项技术将显著提高任务的可持续性和安全性，减少对地球支援的依赖。

△VSS Unity上的SpaceCAL 3D打印机

2024年7月3日，南极熊获悉，加州大学伯克利分校的研究人员近期在3D打印技术方面取得了重大进展，有可能彻底改变宇航员在太空任务期间管理维修和制造零件的方式。6月8日，该团队先进的微重力3D打印机SpaceCAL在维珍银河(SPCE.US) 07号任务中首次成功进行太空测试。在任务期间，SpaceCAL使用液态塑料PEGDA在140秒内自动打印并后处理了四个测试部件。

△SpaceCAL团队成员在维珍银河发射场。从左到右：Sean Chu、Jake Nickel、Austin Portinause、Taylor Waddell和Brian Chung

SpaceCAL采用了计算机轴向光刻技术（CAL），这是加州大学伯克利分校于2017年开发的一项开创性3D打印技术。与传统的3D打印方法相比，CAL利用光将粘性液体塑造成固体物体，实现了更快、更复杂的打印。这项技术在微重力条件下同样有效，为太空探索开辟了新的可能性，例如按需制造航天器部件和医疗用品，从而减少了长期任务中对大量备件的需求。

加州大学伯克利分校、劳伦斯-利弗莫尔国家实验室（LLNL）和美国国家航空航天局（NASA）通力合作，共同开发了CAL技术。机械工程副教授Hayden Taylor及其团队，包括Taylor Waddell，已扩展了CAL可以打印的材料范围，涵盖从硅树脂和玻璃复合材料到生物材料。这种多功能性对航天器的维护和乘员的健康至关重要，能够制造O形环、机械支架、牙科替换件甚至皮肤移植物等重要部件。

△由SpaceCAL打印的航天飞机模型，在微重力环境下漂浮，经过全面后期处理

Waddell说道：“这些实验的重点是推动技术进步，造福所有人。尽管这些实验是为了太空，但地球上的人们总能以各种方式从中受益。”

展望未来，该团队的目标是进一步推进CAL技术，并可能将其应用于太空生物打印人体器官等。NASA的资助将促进国际空间站的实验，以探索这一能力。接下来，沃德尔和他的同事希望与 NASA 合作开发和验证能够支持机组人员健康和保健的单一物体，例如宇航员的牙冠或手术伤口闭合工具。