120公里高空的制造革命
2026年1月12日，中国科学院力学研究所自主研制的微重力金属增材制造返回式科学实验载荷，搭载中科宇航力鸿一号遥一飞行器，攀升至约120公里高度突破卡门线进入太空，首次实现了太空微重力环境下的金属3D打印。1月22日，载荷经伞降系统平稳着陆回收，实验取得圆满成功。这标志着我国太空金属增材制造正式从"地面研究"阶段迈入"太空工程验证"新阶段，整体技术达到世界一流水平。
三大关键技术突破
微重力条件下的稳定成形
在太空微重力环境下实现金属增材制造，面临的最大挑战是物料的稳定输运与精确成形。地球上，重力帮助熔融金属自然沉积，但在微重力环境中，熔池行为完全不同。研究团队通过全流程闭环调控技术，确保了整个增材制造过程的精确控制，成功制备出完整的金属零部件。
载荷-火箭高可靠协同
实验载荷与力鸿一号运载火箭实现了高可靠性配合。力鸿一号飞行器的特点是发射成本低、灵活性高、支持载荷回收，这为后续更多太空制造实验提供了经济可行的平台。载荷舱经伞降系统平稳着陆的设计，确保了实验数据的完整回收。
宝贵的第一手数据
科研人员成功获取了太空微重力环境中金属3D打印的熔池动态特征、物料输运和凝固行为等过程数据，以及太空增材制造金属件的成形精度与力学性能参数。这些数据为理解微重力环境下金属增材制造的物理机制提供了不可替代的实验依据。
太空制造的战略意义
此次突破的意义远超技术层面。从应用前景看，太空3D打印技术可直接应用于空间站零部件的在轨制造与修复、月球基地建设所需构件的就地生产，以及深空探测任务中的应急制造。这意味着未来宇航员不必再为每一个备用零件花费巨资从地球发射，而是可以在太空中"按需制造"。
从国际竞争格局看，2024年空客公司的金属 3D打印机 在国际空间站完成了首批液化测试线，而中国在2026年成功实现了完整的金属构件制造，在技术路径和工程化程度上展现了独特的优势。
从"可选工艺"到"标配技术"
在商业航天领域，3D打印已从"可选工艺"升级为"标配技术"。以SpaceX为例，3D打印将猛禽发动机的制造周期从6个月缩短至1个月，成本降低近90%，零部件从数百个精简到少数几个。中国商业航天增材制造市场规模预计在2025-2030年间达到105亿-240亿元。太空金属3D打印的成功，为这一万亿级市场打开了全新的想象空间。
来源：中国科学院 / 央视网