衛(wèi)星技術(shù)與應(yīng)用的不斷發(fā)展，人們?cè)谝蠼档托l(wèi)星成本、減小風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)，迫切需要加快衛(wèi)星開(kāi)發(fā)研制周期。特別是單一任務(wù)的專(zhuān)用衛(wèi)星，以及衛(wèi)星組網(wǎng)，更需要投資小、見(jiàn)效快的衛(wèi)星技術(shù)。小衛(wèi)星技術(shù)因此應(yīng)運(yùn)而生。哈佛-史密森天體物理研究中心航天歷史學(xué)家Jonathan McDowell說(shuō)：“10年之后，小衛(wèi)星將為科研作出巨大貢獻(xiàn)，絕非僅僅是露一下臉而已?！?

歐洲航天局（ESA）已經(jīng)推出了一項(xiàng)新的3D打印CubeSat立體小衛(wèi)星項(xiàng)目，材質(zhì)為PEEK塑料。隨著第一次測(cè)試運(yùn)行正式進(jìn)行，歐空局旨在使這些3D打印的微型衛(wèi)星投入商業(yè)應(yīng)用，并配有內(nèi)部電氣線(xiàn)路。而儀器、電路板和太陽(yáng)能電池板只需要插入即可。

歐洲航天局看好PEEK在航天領(lǐng)域的應(yīng)用前景，歐洲航天局空間材料與技術(shù)專(zhuān)家Ugo Lafont解釋說(shuō)：“PEEK是一種熱塑性塑料，在強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐溫性方面具有非常好的固有性能，熔點(diǎn)在370℃左右。 PEEK非常強(qiáng)大，可以替代某些金屬部件?！?

歐洲航天局已經(jīng)開(kāi)始與葡萄牙聚合物工程公司PIEP建立新的合作伙伴關(guān)系。這種合作伙伴關(guān)系將共同創(chuàng)造了一種可3D打印的PEEK，通過(guò)向材料中加入特定的納米填料而具有導(dǎo)電性。

Ugo Lafont指出：“PEEK塑料通過(guò)與不同的材料混合，根據(jù)需要調(diào)整其性能，使其具有更強(qiáng)的機(jī)械性能或更輕薄。在這種情況下，這種纖維增強(qiáng)的PEEK材料可以用作我們3D打印過(guò)程中的標(biāo)準(zhǔn)材料?！?

代爾夫特理工大學(xué)的Lafont和Stefan Siarov展示了CubeSats的3D打印設(shè)備。Siarov指出，不僅Lafont和Siarov的3D打印PEEK立方體衛(wèi)星能夠在太空飛行，而且衛(wèi)星身體也將具有很高的功能。這些專(zhuān)門(mén)的立體小衛(wèi)星包含導(dǎo)電線(xiàn)，而不是通常用于連接不同CubeSat子系統(tǒng)的線(xiàn)束，從而節(jié)省時(shí)間、空間和能量。

正如Lafont指出的那樣，CubeSats只是開(kāi)啟了3D打印PEEK可能性的一個(gè)切入點(diǎn)。后續(xù)方面，歐空局人類(lèi)航天與機(jī)器人探索與材料的物理及化學(xué)團(tuán)隊(duì)之間將開(kāi)展新合作，開(kāi)發(fā)出空間優(yōu)化的PEEK打印機(jī)。針對(duì)零重力情況下做3D打印測(cè)試，這樣3D打印機(jī)最終將在國(guó)際空間站上為宇航員服務(wù)。

Lafont聲稱(chēng)，這一愿景將使新的空間維護(hù)策略成為可能。 “空間站宇航員需要各種物品，所有物品目前需要從地球運(yùn)輸：從螺絲刀、水閥到密封容器等等的一切。所有這些以后可以通過(guò)3D打印出來(lái)，甚至包括牙刷 – 因?yàn)镻EEK是生物相容的。”

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