3D打印宇航員頭盔上天了，SpaceX實現人類私人太空行走

2024年9月15日，南極熊獲悉，SpaceX在Polaris Dawn任務中實現人類歷史首次私人太空行走，其中一個重要亮點是宇航員佩戴的頭盔利用3D打印技術制造。這次太空行走發(fā)生在距離地球約700公里的高度，創(chuàng)下了商業(yè)任務的最高軌道記錄。極端條件要求堅固的裝備，而3D打印頭盔經受住了深空環(huán)境的考驗。




△ 即將發(fā)射升空的Polaris Dawn乘組。


△ SpaceX的Crew Dragon飛船發(fā)射。

3D打印用于宇航服設計制造


△ SpaceX 3D 打印頭盔。

由耐用聚碳酸酯材料制成的3D打印頭盔更輕便，并配備了先進的功能，提升了宇航員在太空行走期間的安全性和表現。相比傳統(tǒng)宇航服設計，3D打印宇航服集成了先進的面罩技術，包括防太陽眩光的銅和氧化銦錫涂層以及防霧處理。頭盔還包括內置的抬頭顯示器（HUD），為宇航員Jared Isaacman和Sarah Gillis實時提供有關宇航服壓力、溫度和濕度等關鍵因素的信息，這對于了解太空行走環(huán)境至關重要，每一秒和每一條數據都可能決定任務的成敗。



傳統(tǒng)的宇航服笨重且復雜，在太空中使用很困難；使用3D打印部件不僅加快了生產速度，還便于個性化定制。例如，SpaceX的新EVA宇航服可以根據不同體型調整，使更多人能夠參與太空旅行。這對于展望未來的SpaceX來說非常重要，該公司計劃在月球上建立基地，甚至在火星上建造城市。這些任務可能需要數百乃至數千萬套宇航服。

● SpaceX從很早就已經開始利用3D打印技術。SpaceX就曾投資了Velo3D設備；此外，SpaceX一直在3D打印猛禽發(fā)動機的關鍵部件，這對星艦任務至關重要；獵鷹和龍飛船也包含了在極端條件下（如重返大氣層時的熱屏蔽）設計的3D打印部件。
● 美國國家航空航天局（NASA）也在探索3D打印以推進宇航服設計�！坝詈椒�數字線程”項目旨在為火星任務創(chuàng)造定制的高性能宇航服。通過使用身體掃描技術和3D打印，NASA致力于確保這些宇航服完美貼合每位宇航員的身體，從而增強在深空任務中的舒適度和性能。

測試人類太空飛行的極限

Polaris Dawn乘組在穿過范艾倫輻射帶的部分區(qū)域時進行了太空行走。高輻射水平對宇航員而言極為危險，為了減輕這些風險，乘組人員穿著新的EVA宇航服，這些宇航服設計用來更好地抵御微流星體和太空輻射等環(huán)境危害。


△ Jared Isaacman準備打開艙門進行首次私人太空行走。

SpaceX還利用此次任務測試了新的通信技術，特別是Starlink的基于激光的空間通信技術。這可能為未來前往月球、火星及更遠地區(qū)的任務鋪平道路，可靠的通信系統(tǒng)將是至關重要的。

Polaris Dawn只是SpaceX雄心勃勃計劃的開端。它是三個計劃中的Polaris任務的第一個。Polaris計劃的長期目標之一是為載人火星任務做準備。為此，SpaceX正在開發(fā)如3D打印頭盔和EVA宇航服等可擴展技術，以使太空探索更加高效。


△ Jared Isaacman的首次私人太空行走。

Polaris Dawn任務的科學數據可能會產生巨大價值。研究人員將分析乘組人員的生物樣本，以了解太空對人體的影響。這對于未來可能花費數月至數年的火星任務尤為重要。推動SpaceX前進的動力一直是相信人類不應該局限于地球，而應該探索更遠的地方。宇航服技術的進步是未來任務的巨大飛躍。制造能夠適應不同需求的宇航服是實現在其他星球生活的關鍵。