我国航天事业迈向深空的关键阶段，近日迎来一项重要技术进展。由中国科学院力学研究所牵头研制的微重力金属增材制造系统，经过三年攻关，距地面300公里的太空环境中实现钛合金材料高精度成形。这是继2020年我国完成首次太空陶瓷3D打印后，在空间制造领域取得的又一项关键突破。 此次实验主要面对三上挑战：微重力条件下金属熔体的稳定控制、太空极端温度环境下工艺的可靠性，以及与运载火箭的高精度协同作业。项目团队研发电磁约束成形技术，并建立多物理场耦合模型，实现对熔池形态的亚毫米级调控。实验数据显示，太空环境制备的金属构件表面粗糙度较地面样品降低40%，抗拉强度提升15%，显示出微重力条件对金属晶体生长的优势。 作为国家航天科技重大专项的重要成果之一，该系统将直接服务于我国空间站二期工程。航天科技集团专家表示，未来空间站有望借助该技术开展太阳能支架、精密仪器部件等设备的在轨维修与制造，单次物资补给周期预计可缩短60%。同时，这项突破也为空间基础设施的长期建设提供技术储备——月球科研站所需的大型金属结构件，未来或具备在轨制造的可能。 需要指出，此次任务采用“火箭平台+返回式载荷”模式，具备较明显的成本优势。与国际空间站同类实验通常需要数千万美元运输成本相比，我国微型化实验系统通过单次火箭发射即可完成全流程验证。该路线提升了效率，也为后续开展更大规模的空间实验提供了可复制的思路。 当前全球已有12个国家布局太空制造，但具备金属材料全流程在轨制造能力的仅中美俄三国。本次实验获得的熔池动力学数据、凝固组织演变规律等关键参数，将补齐我国在对应的基础研究中的多项短板。中科院相关负责人表示，计划在2025年前开展包括多材料复合打印在内的系列进阶实验，加快构建自主可控的空间制造技术体系。
从实验验证到能力构建，太空金属增材制造的意义不止于“做出一个零件”，更在于“掌握规律、获取数据、形成闭环”。这类面向未来的关键技术，将影响我国航天从任务执行走向长期运营与自主保障的能力上限。随着试验持续积累与工程化推进，“在太空制造”将从探索逐步走向可落地、可依托的现实能力。