新成果!中国太空金属3D打印演示验证成功
前言
近期,我国太空金属增材制造(3D打印)连续实现里程碑式突破:1 月完成亚轨道微重力下完整金属构件首件制造,4月实现在轨全流程演示验证,标志中国太空金属制造技术由“地面验证”正式迈入“太空工程化验证”阶段,在轨制造与自主保障能力跻身全球第一梯队。
一、关键进展:两次验证闭环,技术路径清晰
亚轨道首件突破(1 月)
中科院力学所研制的微重力激光增材制造载荷,搭载 “力鸿一号” 遥一飞行器升至约 120 公里亚轨道,在超 300 秒高品质微重力环境下,首次在轨打印出完整金属构件,并成功回收载荷与全量工艺数据,突破微重力成形控制、全过程闭环调控、载荷-火箭高可靠协同等核心瓶颈。
在轨工程验证(4 月)
联合中科院微小卫星创新研究院,依托轻舟试验飞船完成在轨演示验证,采用激光熔丝熔融沉积工艺,实现地面遥控自主启停、全流程自动化成形、数据图像实时回传,验证载荷与飞船平台适配性,具备货运飞船常态化搭载验证基础。

轻舟试验飞船。中国科学院微小卫星创新研究院 供图
二、技术核心:面向太空场景的工程化解决方案
工艺路线:采用激光熔丝增材制造,规避粉末工艺在微重力下飘散、污染、安全风险,适配舱内安全与长期在轨要求。
控制难点:攻克微重力下金属熔滴过渡、液桥稳定、熔池演化等机理问题,实现无人干预自主制造。
系统能力:轻量化集成设计,抗发射振动、适配空间能源接口,支持远程操控与安全操作。
平台演进:“力鸿一号”未来将升级为留轨≥1年、复用≥10次的轨道级太空制造平台,支撑长期在轨试验与 “太空工厂” 建设。
三、行业价值:重构航天研发—制造—保障模式
模式变革:从 “地造天用、带什么用什么” 转向 “天造天用、需要什么造什么”,支撑空间站运维、深空探测、月面基地原位制造与应急维修。
成本与效率:减少冗余备件发射,降低运力消耗;缩短备件响应周期,提升任务弹性与可持续性。
产业牵引:拉动航天级钛合金、高温合金、特种丝材、轻量化打印装备、在轨测控系统等链条升级,加速太空制造标准体系构建。
四、行业展望
我国已形成亚轨道快速验证+在轨长期试验的双通道验证能力,下一步将面向更长在轨时长、更复杂工况深化验证,推进技术演示向工程应用转化,为商业航天、载人登月、深空探测提供在轨制造与自主保障核心支撑,抢占全球太空制造战略高面。
(参考来源:中国科学院、科技日报)