做任何事情空间成本很高,但麻省理工学院的一组科学家已经找到了一种降低成本的方法——也许有助于加速气候变化研究。团队开发了什么麻省理工学院说是第一款用于卫星的 3D 打印等离子传感器。传感器可以检测高层大气等离子体中离子能量的化学成分和分布。
研究人员使用一种称为 Vitrolite 的可印刷玻璃陶瓷材料来制造传感器,也称为延迟电位分析仪 (RPA)。据说它比传感器中常用的其他材料(如薄膜涂层和硅)更耐用。使用 3D 打印方法,该团队制造了形状复杂的传感器,麻省理工学院称这些传感器可以“承受航天器在低地球轨道上遇到的广泛温度波动”。 Vitrolite 可以承受高达 800 摄氏度的温度而不会熔化,而其他 RPA 中使用的聚合物在 400 摄氏度时开始分解。
这意味着这些传感器可能非常适合低成本立方体卫星.当它们用于轨道卫星时,RPA 可以进行化学分析和测量能量,这有助于天气预报和监测气候变化。
科学家们声称,这些传感器的性能与使用半导体并在洁净室中制造的类似设备一样好。在洁净室中组装 RPA 是一个昂贵的过程,可能需要数周时间。用 3D 打印机和激光切割制作它们只需要几天时间,而且成本“几十美元”。
Luis Fernando Velásquez-García,麻省理工学院微系统技术实验室的首席科学家,一篇论文在传感器上,已经看到了改进的空间。他希望降低玻璃陶瓷槽聚合的层厚或像素尺寸,以期创造出更复杂、更精确的设备。还有人相信“完全增材制造传感器将使它们与太空制造兼容。”
NASA 多年来一直致力于天基 3D 打印。它有印刷扳手在国际空间站。作为早在 2024 年,美国宇航局计划发射一个示范航天器,可以建造、组装和部署替代太阳能电池阵列了解该方法如何使 Artemis 计划受益。