太空探索下一個里程碑，由一隻機械「大蜘蛛」織出來

　愛范兒2016-10-27 19:52:52

　　

　　時不時都會有人出來申訴說 NASA 在浪費納稅人的錢，因此，當一個宣稱既可以減低成本，又可以提高太空設備性能的技術出來時，大家都額外加以關注。

　　航天公司 Tethers Unlimited Inc (TUI) 和商業人造衛星公司 Space Systems Loral (SSL) 聯手研發了名為 SpiderFab的機器人。這個獲得 NASA 資助的項目可在太空中 3D 列印用於支撐天線以及其它架構的大型桁架，並可以在沒有人類的協助下完成組裝大型結構。

　　

　　外形就像蜘蛛一樣的 SpiderFab

　　其實，基於 3D 列印技術的項目已為太空研究帶來了便利，例如，此刻已在國際空間站投用的 Made in Space Additive Manufacturing Facility (AMF)。通過 3D 列印技術，只要地球將相關文檔發送到太空站， AMF 可以在太空中為宇航員列印部分工具、備件以及其它實用物品，縮短了等待時間同時也節省了發射運輸的成本。

　　但 SpiderFab 比 AMF 更進一步，除了可以進行 3D 列印，還可以自己完成組裝。由 TUI 研發的 Trusselator 3D 印表機能夠列印金屬線框桁架，可用於太陽能電池板、天線、感應器以及其它太空部件。這些桁架結構隨後會由 Spinnernet 機器人安裝到位，在不需要人類協助的情況下組裝好一個大型結構。

　　

　　SpiderFab 具有組裝能力

　　除了明顯地減輕了宇航員工作量之外，還打破了太空設備的一個瓶頸 —— 尺寸問題。一般來說，如果想將人造衛星送上軌道，在運輸的過程中必須把衛星（和它的部件）打包得非常嚴密，體積也儘可能小，因為只有這樣才能抵受得住穿越大氣層時的巨大壓力。因此人造衛星的尺寸也在一個水平停滯不前。

　　由於 SpiderFab 可以進入軌道后再進行列印和組裝，所以必要的運輸內容成了小巧耐用的建設原材料 —— 纖維軸和高分子聚合物塊。從此將過往太空設備以「可運載尺寸為標準」的情況轉變為「在太空中運行的最佳尺寸為標準」。

　　

　　通過 SpiderFab 可建設的設備尺寸（截圖出自 TUI 2015 年的演講視頻）

　　由於可建造衛星的體積增大了，TUI 和 SSL 建造的衛星比在地球建好的衛星具有更高生產力及解析度。「這是具有革命性的太空系統建造方式，使得我們可建造的天線和天線陣提及比現在可建的大數十百倍，從而帶來更高儲能、更高帶寬、更高清晰度以及更高敏感度，因此我們在太空中可進行的任務範圍也更廣了。」 Rob Hoyt 說道，他是 TUI 子公司 Firmamentum 的首席執行官。

　　除此以外， SpiderFab 還能節省費用。雖然在初始階段需要發射 SpiderFab 時成本會比較高，但後續就只需要補充建設原料，減低了建設的邊際成本。

　　

　　SpiderFab 建設的邊際成本更低（截圖出自 TUI 2015 年的演講視頻）

　　據報道，今年 9 月末的時候，TUI 和 SSL 達成共識，將把 SpiderFab 投放在 SSL 的 Dragonfly 項目中以測試其建設同步通信衛星的能力。「Dragonfly 項目是我們展示太空製造技術成熟度的極佳機會。」 Hoyt 說道。但具體的測試時間還沒有相關確認消息。

　　題圖及未標註內文配圖來自 TUI 官網