太空3D打印金屬構件成為現實（我身邊的最強大腦）

姜 恒

姜恒近照，AI修飾生成素描畫

2026年1月12日，我所在的中國科學院力學研究所團隊自主研發的微重力金屬增材制造實驗載荷，搭載中科宇航力鴻一號飛行器，在太空中順利完成金屬增材制造(即3D打印)實驗并回收。這標志著我國太空金屬制造技術正式邁入“太空工程驗證”新階段。

想要在太空實現金屬構件的3D打印難度超乎想象。

首先，在太空微重力環境下，金屬熔池和液滴成形控制難度極大，如同“用勺子盛太空中的水”，稍有不慎便會“灑落”。此外，這次實驗無人工干預，完全依靠設備自主運行。為此，我和團隊成員研發了高精度自適應閉環控制系統，通過多項關鍵技術攻關，實現了對熔融金屬沉積與凝固過程的穩定控制。

火箭發射階段的劇烈振動、沖擊，以及太空極端溫度變化與輻射環境下，如何保證精密載荷的可靠性，是我們面臨的又一大難關。隨火箭上天的實驗裝置內部設備凈重僅約50公斤，體積小于115升，卻高度集成了激光打印、閉環控制、能源供應等多個系統，相當于將一座“微型制造實驗室”裝入載荷艙。

我們采用“發射—太空打印—返回”的短周期方案。火箭進入太空后，載荷立即開展工作，任務完成后迅速返回地面。這種高效靈活的方式，能夠顯著降低成本，為未來開展常態化太空制造開拓了新途徑。

為模擬真實太空環境，我們利用落塔開展了大量自由落體實驗；為抵御發射振動，所有部件均經過嚴格的地面振動考核；發射前夕，團隊連續多日堅守現場……當遙測數據傳回，確認太空打印的金屬構件完整成型時，全體成員無比激動和振奮。下一步，我們將對回收樣品與飛行數據進行深入分析，持續優化技術，為未來實現規?；諔玫於ɑA。

有人會問：在太空進行3D打印究竟有何意義？

從航天領域來看，無論是太空基礎設施建設還是深空探測，都離不開大量金屬構件。有了太空金屬3D打印技術，就能夠實現原位制造、快速維修，極大提升太空任務的自主性與靈活性。

相關技術還可推動太空旅游等產業發展，同時反哺地面高端制造，提升工業水平與產品品質。更重要的是，這一成就展現了我國在太空科技領域的創新實力，為人類探索宇宙貢獻了中國智慧。

不妨暢想一下，也許未來某天，我們在太空中的工具和維修設備，都是由這一3D打印技術制造——而這一切的起點，或許正是那個從太空歸來的金屬構件。

(作者為中國科學院力學研究所研究員、微重力重點實驗室副主任，本報記者吳月輝采訪整理)

《 人民日報 》( 2026年03月02日 19 版)