“如果太空制造有边界，那只能是想象力”

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科技日报实习记者在紫月

北京时间8月3日凌晨，美国探测技术企业( spacex )载人飞船完成首次载人飞行，两名宇航员在国际空间车站停留63天后，成功返回地球。 这不仅意味着商业宇宙新时代的“开幕秀”，也意味着越来越多的人从“天”开始探索太空。

随着人类探索深度空步伐的加快，科学家们关注的是“太空制造”是我如何使用太空独特的环境的，其中之一。

此前有报道称，月球土壤可以作为材料3d印刷火箭部件。 最近在《科学进展》杂志上刊登的研究成果，起因于在备受瞩目的国际空间车站，宇航员在国际空间车站利用磁悬浮装置成功组装了人工人类软骨。

“工厂所在地”也因生产诉求和目的而异

说到太空制造，很多人看到在失重的宇宙飞船舱里，宇航员毫不费力地移动被厚重的宇航服包围的手臂，将金属液体从仪器中挤出，空漂浮的液体凝固成完美的球形，会感叹“哇”吗？

但是，太空制造并不那么简单。 要建设“太空工厂”，第一步“选址”很重要。

中国科学院国家空间科学中心空间气象学国家要点实验室研究员刘勇在接受科技日报记者采访时表示，“太空生产主要包括两种类型，一种是空间站、太空 准确地说，都在太空环境中，但这两种生产诉求和目的各不相同。 ”。

刘勇进一步解释说，失重环境是许多科学实验的理想条件。 因为重力会对各类科学实验产生不同程度的影响。 例如，科学家曾在空之间的车站进行过烃、混合燃料的低温燃烧实验研究，在研究过程中发现了“冷焰”现象，即火焰熄灭时物质仍在燃烧。 这个发现可以在地面上提高燃油机械的效率，减少污染排放，具有很大的应用潜力。 但是，失重环境是一个非常特殊的环境，在地面上不太容易模拟。

另一种太空生产支持行星和小行星的开发，即利用小天体和火星的矿产资源进行生产。 美国去年制定了个人和民间企业探索小行星矿物，为商业开发外太空资源铺平道路的法律，业界认为“太空淘金热”将会产生。

“有些小天体含有丰富的金属矿，但开采的价格非常高。 目前，越来越多的提法是原位利用，将这些矿产资源直接在小天体上加工，生产出所需的产品后，直接用于粗空探索。 ”。 刘勇说。

原材料的许多产品种类繁多

除了矿物之外，太空制造在原位可以利用的原料还很多，据说“只是想不到，没有做不到的事情”。 进而，可以将大气作为生产原料。

刘勇表示，火星上大量存在甲烷，将来有可能用作火箭发动机的燃料，目前spacex正在开发以甲烷为燃料的发动机。

根据过去的探测数据，火星大气中95.9%的成分是二氧化碳。 经过多年的研究，美国国家航空空航天局( nasa )开发了将火星二氧化碳转换为氧气的技术。 今年美国发射的火星探测器搭载了7个比较有效的载荷，包括“火星氧原位资源利用实验”( moxie )这一设备，从火星大气中收集二氧化碳，将二氧化碳分子分解为氧和一氧化碳。

刘勇说，名为moxie的实验对火星之旅有重要作用。 由于氧气是火箭发动机的主要推进剂，当返回地球时，更大规模的“大气解决器”可以轻松地使宇航员远离火星表面。 由于这些“太空造”氧气还可以用于宇航员的呼吸，因此可以进一步节约宝藏本来拥有的氧气所占的宝贵空之间。

原料很多，“太空工厂”生产的产品自然也五花八门。 除了实地采访、原位生产产出的矿物质产品、能源燃料等外，科学家们还在许多行业探索了不同的“生产线”。

例如，已经放在老百姓“菜篮子”里的“太空辣椒”“太空土豆”等食品，在太空宇宙线、高真空、微重力等特殊条件下。

近年来，粗空3d打印的人体骨骼等生物制品也成为学术界关注的课题。 年末，俄罗斯宇航员利用俄罗斯体外医疗企业开发的生物3d打印机，在国际空期间首次在轨道上印刷了人类软骨组织和啮齿动物的甲状腺组织。 美国allevi企业等也计划在微重力环境下印刷生物材料和器官。