国际空间站宇航员正在建造地球上不可能存在的物体

到目前为止，人类建造的几乎所有东西——从简陋的工具到平房再到最高的摩天大楼——都受到一个关键限制：地球引力。然而，如果一些科学家能够找到解决办法，这种情况很快就会改变。

目前，国际空间站 (ISS) 上有一个金属盒子，大小与台式电脑机箱相当。盒子内部的喷嘴正在帮助制造地球上无法制造的小型测试部件。如果工程师试图在地球上制造这些结构，它们会在地球引力的作用下失效。

麻省理工学院太空探索计划的创始人、太空建筑师、该项目研究人员（地球）之一阿里尔·埃克布劳 (Ariel Ekblaw) 表示：“这将是我们在微重力环境下进行真正新颖过程的首批成果。”

麻省理工学院团队的工艺包括采用柔性硅胶表皮，将其塑造成最终要制造的部件的形状，然后用液态树脂填充。麻省理工学院工程师、该项目另一位研究人员马丁·尼瑟 (Martin Nisser) 表示：“你可以把它们想象成气球。不是往里面注入空气，而是注入树脂。”表皮和树脂都是市售的现成产品。

树脂对紫外线敏感。当气球受到紫外线照射时，光线会穿透表层，冲洗树脂。树脂会固化变硬，变成固体结构。固化后，宇航员可以切开表层，露出里面的部分。

所有这些都发生在 11 月 23 日发射的盒子里，预计在国际空间站停留 45 天。如果一切顺利，国际空间站将把一些实验部件运回地球，供麻省理工学院的研究人员进行测试。麻省理工学院的研究人员必须确保他们制造的部件结构完好。之后，还要进行更多测试。“第二步可能是在国际空间站内重复实验，”埃克布劳说，“也许会尝试稍微复杂一点的形状，或者调整树脂配方。”之后，他们想尝试在太空真空环境中制造部件。

在轨道上制造此类部件的好处是，地球最基本的压力源——地球引力——不再是限制因素。假设你试图用这种方法制造特别长的梁。“重力会使它们下垂，”埃克布劳说。

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在国际空间站的微重力环境下？没那么容易。如果实验成功，他们的盒子将能够生产在地球上无法制造的长测试部件。

研究人员设想，在不久的将来，如果宇航员需要更换批量生产的部件（例如螺母或螺栓），他们无需从地球托运。相反，他们可以将螺母或螺栓形状的外壳装入这样的盒子中，然后用树脂填充。

但研究人员也在考虑长远问题。他们认为，如果他们能在太空中制造出很长的部件，这些部件可以加速大型建筑项目，比如太空栖息地的结构。它们还可能被用来构成为栖息地供电的太阳能电池板或防止栖息地过热的散热器的结构框架。

在太空中建造东西也有几个关键优势。如果你亲眼见过火箭，你就会知道——尽管火箭令人印象深刻——但它们并不是特别宽。这也是国际空间站或中国天宫等大型建筑需要逐个模块、逐年组装的原因之一。

如今，任务规划人员往往不得不花费大量精力，试图将望远镜和其他飞行器塞进狭小的货舱。例如，詹姆斯·韦伯太空望远镜就有一个网球场大小的遮阳罩。为了将其装入火箭，工程师们必须小心翼翼地将其折叠起来，并在詹姆斯·韦伯太空望远镜到达目的地后，精心设计一个展开过程。在地球轨道上组装的太阳能电池板越多，火箭中需要塞入的太阳能电池板就少了一块。

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另一个关键优势是成本。自 1981 年第一架航天飞机升空以来，扣除通货膨胀因素，航天发射成本已下降了 20 多倍，但每磅货物送入太空仍需花费 1,000 多美元。现在，小型公司和中等学术研究团体已经可以进入太空，但每一盎司货物都会带来巨大的价格差异。

对于月球和火星等其他星球，思想家和规划者早已考虑过利用那里已有的物质：月球风化层或火星土壤，更不用说这两个星球上发现的冰冻水。在地球轨道上，事情就没那么简单了。（建筑师无法将范艾伦辐射带转化为建筑材料。）

这正是埃克布劳、尼瑟和同事们希望他们的树脂喷射方法能够大放异彩的地方。这种方法不会在太空中制造复杂的元件或电路，但宇航员可以少拿一个零件。

“最终，此举的目的是让其他研究人员能够使用并利用这一制造工艺，”Nisser 说道。