中国商业航天领域重大突破 首次太空金属3D打印完成
中国商业航天领域再传重大突破。1月22日,中科宇航将搭载于“力鸿一号”遥一飞行器的微重力激光增材制造返回式科学实验载荷正式开舱交付中国科学院力学研究所。此前,该载荷于1月12日成功在太空完成金属增材制造(即3D打印)实验,标志著中国首次在太空微重力环境下实现完整金属构件的“地外制造”。
据中国科学院力学研究所消息,该返回式科学实验载荷由力学所自主研制,搭乘中科宇航“力鸿一号”遥一飞行器进入约120公里高度的亚轨道太空,穿越卡门线,提供超过300秒的高品质微重力环境。任务期间,载荷成功开展激光熔丝金属增材制造实验,突破微重力条件下物料稳定输运与成形、全流程闭环调控、载荷-火箭高可靠协同等关键技术。实验结束后,载荷舱经伞降系统平稳著陆回收,科研人员完整获取了熔池动态特征、物料输运、凝固行为等过程数据,以及太空制造金属件的成形精度与力学性能参数。
这是中国首次基于火箭平台实施的太空金属增材制造返回式科学实验,技术水平达到世界一流,正式将太空金属增材制造从“地面研究”阶段推进至“太空工程验证”新阶段。载荷研制团队负责人、力学所研究员姜恒表示,掌握太空金属3D打印技术将大幅提升航天器在轨自主维护与扩展能力,降低对地面补给依赖,突破传统火箭发射的尺寸与产能限制,推动航天器从“地造天用”向“天造天用”乃至“天造地用”转型,助力深空探测、空间站扩建及地外基地建设实现“地外自持”。
中科宇航“力鸿一号”总设计师、总指挥史晓宁指出,本次任务不仅完成发射、在轨实验到安全返回的全闭环验证,更首次实现太空金属构件“地外制造”,超越单纯火箭技术验证,迈入太空制造能力实证阶段。“力鸿一号”作为低成本、高灵活性的亚轨道实验平台,未来将持续为微重力科学实验、近太空原位探测等提供可靠支持,返回式载荷舱将逐步升级为留轨时间不低于1年、重复使用次数不低于10次的轨道级太空制造航天器。
此外,中科宇航近日完成可用于“力鸿二号”可重复使用飞行器的30吨级“力擎一号”针栓式液氧煤油发动机摇摆及变推力试车考核,累计试车时长超1300秒,覆盖一子级飞行时长5倍以上。该发动机具备深度变推力与可重复使用能力,“力鸿二号”采用3台作为主动力,计划年内开展百公里回收技术验证,进一步打造高性价比的太空试验与智造平台。
太空制造已成为全球空间技术竞争的战略高地。2025年《国家航天局推进商业航天高质量安全发展行动计划》明确支持商业航天在太空资源利用、太空制造、在轨服务等领域攻关。此次中科宇航与力学所联合完成的国内首个太空金属增材制造全流程验证,彰显中国在该领域已跻身国际前沿,为太空制造从实验走向应用奠定坚实基础。