我国率先完成新材料太空3D打印，有何意义？

2020年5月5日18时00分，我国在海南文昌航天发射场进行了一次意义非凡的航天发射。截止到5月7日，此次航天发射取得了两个成功，一个是长征五号B大型运载火箭发射成功另外一个是我国首次也是世界首次在太空开展连续纤维增强复合材料3D打印实验。

这次在太空的3D打印实验成功的原因在于这台我国自主研制的“复合材料空间3D打印系统”自主完成了连续纤维增强复合材料的样件打印，并验证了微重力环境下复合材料3D打印的科学实验目标。

了解这次实验的重大意义之前，我们先要明白在太空进行3D打印有多难以及选择连续纤维增强复合材料作为打印材料的原因。

一、在太空进行3D打印难度

要在太空进行打印，首先要解决失重问题。太空舱里的宇航员因为失重，在舱内呈漂浮状态。3D打印机在这样环境下，喷头走向、材料成型、打印精度控制都比地面困难复杂许多。其次，就是要设计自主控制的3D打印系统。宇航员在太空舱内行动已经很困难，再让他们向地面一样进行3D打印机控制是不可能的事情。（虽然这一步骤在地面上操作是及其简单的事情）

二、选择连续纤维增强复合材料的原因

了解选择原因前，我们先明白什么是连续纤维增强复合材料。连续纤维增强复合材料是由热塑性树脂和纤维增强材料制成，是目前国内外航天器结构最主要的材料。通常，可以选择PEEK、PP、PE、PET、PS作为树脂基体，而碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维优选作为纤维增强剂。其中碳钎维具有高强度、耐高温、耐腐蚀的特点，连续纤维增强复合材料可以提高打印件的刚性强度,结晶度更加均匀。如果一旦这种材料能在太空中进行打印，那在未来空间站运行中，如果有零部件损坏，靠地面发射飞船运输去修复可能来不及而且成本极高，在这种情况下外太空3D打印就能在轨制造需要的零部件了。

太空空间站建设不仅能够提高大国形象和大国外交主动权、促进我国科研水平的整体提升而且能够探索世界前沿，对于揭示宇宙结构、干细胞组织工程、再生医学等领域意义重大。这对于整个人类的进步都意义非凡。

如果未来在外太空真的具备自主打印连续纤维增强复合材料这种制造能力，就有望在空间站开展大型结构的在轨制造技术。

总之，太空3D打印是一项太空前沿科技研究，未来意义重大。