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随着火箭实验室将 CAPSTONE 卫星发射到太空,火箭由其电子束熔化 (EBM) 3D 打印卢瑟福发动机提供动力

2022-07-01 13:49     来源:3D打印行业     电子束熔化 3D打印

加利福尼亚发射服务提供商Rocket Lab已成功将一颗开创性的新NASA卫星发射到“月球轨道”。

通过该公司的 3D 打印发动机驱动的电子火箭发射,微波大小的“CAPSTONE”CubeSat旨在为人类重返月球铺平道路,作为美国宇航局阿尔忒弥斯任务的一部分。具体来说,该设备将成为第一个进入近直线晕轨道 (NRHO) 的航天器,该轨道前哨的计划轨道是为支持月球游览而建造的。

“今天的发射是人类重返月球的重要一步,也证明了 CAPSTONE 背后数百人的决心、决心和创新,”火箭实验室创始人兼首席执行官彼得贝克说。“Rocket Lab 的成立是为了开放进入太空的通道,并实现像这样的突破性任务,从而突破小型卫星的极限。”

“虽然 CAPSTONE 的月球之旅才刚刚开始,但我们很自豪能够安全地将 CAPSTONE 送入太空。”

电子火箭与 CAPSTONE 卫星一起起飞。照片来自火箭实验室。

火箭实验室的卢瑟福引擎

在过去的 16 年里,Rocket Lab 促进了 147 颗卫星的发射,现已成为航空航天公司和航天机构等可靠的合作伙伴。在很大程度上,该公司的产品围绕其中子和电子运载火箭展开,这些运载火箭由其电子束熔化 (EBM) 3D 打印卢瑟福发动机提供动力。

现在已经3D 打印了 100 多次,卢瑟福是一种液体推进剂燃料碳复合发动机,能够承载高达 225 公斤的有效载荷并达到 120N 的推力,非常适合将小型卫星送入轨道。

自Electron 首次成功执行任务以来,火箭实验室已受委托发射多颗研发卫星。2020 年,作为空军研究实验室Monolith 计划的一部分,该公司向太空发射了一颗气象卫星。今年早些时候,该公司还被选中发射 NASA 的“VADR”有效载荷,这是一个耗资 3 亿美元的项目,旨在帮助美国航空航天企业发现新机遇。

安装了 CAPSTONE 卫星的 Photon Lunar 航天器总线。照片来自火箭实验室。

为月球返回铺平道路

NASA 的 Cislunar 自主定位系统技术操作和导航实验或“CAPSTONE”卫星已建成以促进其 Artemis 任务。对于那些不熟悉的人来说,该计划的主要目标是自 1972 年以来首次将人类送回月球,并在天体表面建立一个基地。

为了加快任务的准备工作,美国宇航局经常转向增材制造。在与塔斯基吉大学的一个团队合作测试Artemis 着陆器的 3D 打印部件后不久,该机构在 2020 年期间开发了可在该计划中部署的3D 打印喷嘴和燃烧室。

随着 2022 年 6 月 28 日的 CAPSTONE 发射,NASA 最新采用了支持 3D 打印的技术,现在已经开始准备部署 Gateway,这是一个旨在实现未来月球和火星探索的空间站。

由Tyvak Nano-Satellite Systems 制造的 CubeSat 将通过试验 NRHO 来实现这一目标,NRHO 是一个轨道,它将看到它通过距离月球表面近 3,000 公里和最远 70,000 公里的轨道,使其能够被捕获在地球和月球的引力之间,并与后者同步旋转,使其保持在原位。

在宣布 CAPSTONE 通过火箭实验室的电子运载火箭“完美”发射后,NASA 表示它现在处于稳定轨道,准备好被推向月球。从最初的轨道开始,安装 CubeSat 的航天器巴士将在五天内进行一系列的轨道提升机动,这将看到它的轨道延伸到地球周围的一个突出的椭圆。

一旦这个阶段完成,该装置将以每小时 24,500 英里的速度向月球发射,将其设置为预计需要四个月的弹道月球转移。在太阳引力的帮助下,预计 CAPSTONE 卫星将在距离地球 963,000 英里的地方,然后被拉向地月系统,沿着一条沿着深空引力轮廓的蜿蜒轨道。

那些对 CubeSat 的旅程感兴趣的人可以通过NASA 的 Eyes on the Solar System实时 3D 数据可视化工具进行,从发射后一周左右开始。

通过 3D 打印推动卫星研发

当然,3D 打印不仅应用于制造用于将卫星送入轨道的火箭,它还继续被用作生产设备本身的一种手段。Fleet Space本月早些时候在 SpaceX Falcon 9 火箭上发射了部分 3D 打印的 Centauri 5 卫星,并配备了全打印的 金属贴片天线。

最近,3D Systems还宣布,空中客车公司已与它签订合同,以3D 打印 OneSat 卫星的“关键部件”。该设备被设计为在轨完全可重构,使其能够动态改变覆盖区域、容量和频率,部分使用该公司的DMP Factory 500构建。

在其他地方,三菱电机等公司甚至提出了一种在轨自由形式 3D 打印卫星天线的方法。使用该公司的技术,该技术围绕着一种新开发的液体树脂,该树脂能够通过太阳的紫外线 (UV) 进行光聚合,有可能制造出比卫星本身更大的部件。

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