近日，我國(guó)航天領(lǐng)域傳來(lái)重大突破——由中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所主導(dǎo)研發(fā)的微重力激光增材制造返回式科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷，搭乘中科宇航“力鴻一號(hào)”遙一飛行器成功進(jìn)入亞軌道，首次完成了太空激光熔絲金屬增材制造任務(wù)。這一里程碑式的成果標(biāo)志著我國(guó)太空金屬制造技術(shù)從“地面驗(yàn)證”正式跨入“太空工程驗(yàn)證”階段，為全球航天科技發(fā)展貢獻(xiàn)了中國(guó)智慧。

實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)攻克了多項(xiàng)核心技術(shù)難題，包括微重力環(huán)境下金屬增材制造的精準(zhǔn)成形與動(dòng)態(tài)控制、全流程閉環(huán)調(diào)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以及載荷與火箭的高可靠性協(xié)同工作機(jī)制。任務(wù)結(jié)束后，實(shí)驗(yàn)艙通過(guò)降落傘系統(tǒng)安全著陸并成功回收，獲取了太空微重力條件下金屬構(gòu)件的完整數(shù)據(jù)及性能參數(shù)，為后續(xù)技術(shù)優(yōu)化提供了關(guān)鍵依據(jù)。此次實(shí)驗(yàn)不僅驗(yàn)證了太空金屬3D打印的可行性，更證明了我國(guó)在該領(lǐng)域已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

太空金屬增材制造技術(shù)被譽(yù)為航天任務(wù)的“變革性工具”。通過(guò)在軌實(shí)時(shí)制造與修復(fù)航天器零部件，該技術(shù)可大幅降低對(duì)地面物資補(bǔ)給的依賴，顯著增強(qiáng)深空探測(cè)、空間站長(zhǎng)期駐留及月球基地建設(shè)等任務(wù)的靈活性與可持續(xù)性。例如，未來(lái)深空探測(cè)器若遭遇部件損壞，可直接利用太空3D打印技術(shù)就地修復(fù)，無(wú)需等待地面補(bǔ)給，從而大幅提升任務(wù)成功率。

本次任務(wù)還同步驗(yàn)證了“力鴻”系列飛行器作為低成本、高靈活微重力實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的卓越性能。該飛行器飛行高度達(dá)120公里，可提供超過(guò)300秒的穩(wěn)定微重力環(huán)境，并具備實(shí)驗(yàn)載荷完整回收能力。其返回式載荷艙采用的傘系氣動(dòng)減速技術(shù)與子級(jí)精確落點(diǎn)控制技術(shù)，展現(xiàn)了我國(guó)在亞軌道回收領(lǐng)域的重大突破。據(jù)透露，未來(lái)“力鴻一號(hào)”將升級(jí)為軌道級(jí)航天器，留軌時(shí)間延長(zhǎng)至1年以上，重復(fù)使用次數(shù)不低于10次，可滿足在軌制造對(duì)高精度、長(zhǎng)周期的嚴(yán)苛需求。

目前，研究團(tuán)隊(duì)已通過(guò)微重力落塔、失重飛機(jī)、亞軌道火箭及在軌平臺(tái)等多層次實(shí)驗(yàn)體系，初步構(gòu)建了太空金屬制造的理論框架與工藝數(shù)據(jù)庫(kù)。這一系統(tǒng)性布局為后續(xù)技術(shù)迭代與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，有望推動(dòng)我國(guó)航天制造模式向“智能化、在軌化、可持續(xù)化”方向加速轉(zhuǎn)型。