太空移民，3D 打印将叩开这扇大门

小时候看过科幻小说、科幻电影，里面讲到了太空殖民地，人类不用再 “蜗居” 在地球上，可以在很多星球上自由生活。

但尽管人类登月已经半个多世纪了，科技发展的速度也在加快，太空殖民地的探索却止步不前。最大的困难在于太空中无法生产制造，仅依靠火箭带上去的工具根本无法完成这个任务。不过，3D 打印技术的发展将为这一目标实现带来契机，Made In Space 首席战略官 Mike Chen 近日在福布斯上撰文 详解了这一趋势。

作为一家 3D 打印制造商，Made In Space 只生产在太空中使用的机器，并与美国 NASA 合作，预计在明年把首台 3D 打印机送入国际空间站。这将给 Made In Space 带来一个至高无上的荣誉：成为第一家在地球之外制造物品的公司。

太空 3D 打印将改变太空探索的进程，目前太空探索的状况是，把所有需要的工具先制作好，然后用火箭发射到太空中去，这导致有非常多的局限性。首先物品发射升空的成本十分高昂，1 磅（453g）的价格约为 1 万美元，尽管现在的成本一直在降，但火箭的体积就那么大，你能携带物品的体积十分有限。

其次，重力在其中扮演了干扰的角色，发射中物品需要承受大幅的超重施压，而进入太空后又进入零重力状态，在这种状态下工作与地球上的状态完全不同。所以在发射之前，需要经过反复测试以适应多重的环境，不仅成本高，而且周期长。

更关键的是，一旦发射出去了，就更改不了了，太空中只能做计算范围内的工作。

但有了 3D 打印机就不一样了，由于整个工作都在太空中进行，其生成的物品天然与环境适配，性能表现会更出色。这有可能意味着，当前在地球上为太空所做的系统，包括卫星、空间站，都有可能会被打破，很多东西可以被更好的代替。

此外，太空 3D 打印的好处包括节约材料，快速成型，降低了成本和运输的复杂性，可大大扩展太空试验的范围。比如当你需要一个特制工具的时候，由地球这边设计出来 3D 模型发送过去，那边很快就可打印出来。

太空中由于零重力，3D 打印的产品会更美观一些，不过这些东西如果放到地球上，很可能连自身都支撑不了。

由于地球与太空环境的截然不同，对于 Made In Space 来说，要找到这样的 3D 打印机相当不容易，不仅要保证 3D 打印机在发射过程中不会损坏，而且要在太空这种特殊环境下正常工作。

3D 打印的原理在于材料的堆砌，通过极细的液体集结在一起，然后冷却成型，这在地球上是行得通的。但在太空中，这些材料喷出来后不会乖乖的黏在一起，很有可能会四处飞溅，根本做不成一块物品。

Made In Space 尝试了市面上、非市面上的十几款 3D 打印机，发现都不符合要求，于是他们就改装这些产品，并做了大量的重力影响实验。还找来了 3 次进入太空的宇航员 Dan Barry，以便更详细的了解太空环境。在经过 1 年的时间，无数次的零重力试验，NASA 工程师确信了其可行性。

3D 打印机就相当于太空的工厂，提供一切活动的前提。科学家预想，太空 3D 打印将影响医学、材料学、生物科技、生命科学、卫星的发展，比如最明显的例子，在太空中打印器官、血管、胚胎干细胞效果明显会好于地球上打印。

另外，3D 打印技术的不断进步，未来发挥的空间会更大，比如金属材料的应用会让制造的物品更牢固。未来，通过星球上矿物质的就地取材，打印出房屋是有可能的。

当然，要真正实现太空移民，还需要解决生存环境、饮食问题，而部署具备制造能力的 3D 打印机将成为是第一步。

题图来自 Inhabitat