"光谷造"激光器助力"力鸿一号"完成亚轨道试验 太空3D打印技术取得突破

近日,一项在太空边缘开展的“金属3D打印”实验顺利完成。记者从湖北省科技厅获悉,“力鸿一号”遥一飞行器在酒泉卫星发射中心成功完成亚轨道飞行试验任务,所搭载的微重力激光增材制造实验载荷已顺利回收。这次太空实验的关键技术力量,来自武汉光谷的科技创新团队。激光增材制造是一种新型制造方式,可理解为“以激光为笔、以金属为墨”的三维打印:通过逐层熔化并堆积金属材料,制备复杂形状的金属零件。但在地面环境中,重力会显著干扰熔融金属的流动与凝固,容易造成凝固不均、内部结构缺陷,难以满足航天器对零部件质量的高标准要求。此次“力鸿一号”首飞试验飞行器最高飞行高度约120千米,在太空边缘短暂进入微重力环境,使激光增材制造在失重条件下运行成为可能。在微重力状态下——金属熔体流动特性发生变化——凝固过程更均匀、更可控,有望制备出成分分布更均匀、内部结构更致密、综合性能更优的新一代航天器零部件,对提升航天器可靠性与性能至关重要。作为实验系统的核心光源,由锐科激光生产的激光器承担了关键任务。太空环境对设备提出多重挑战:微重力条件下散热更困难,强辐射可能影响电子元器件,超低温也会改变材料性能。针对这些问题,锐科激光团队进行了专门设计,采用抗辐射技术方案,提升激光器在温度剧烈变化下的稳定性。同时,激光器聚焦精度达到0.1毫米级,可对金属熔丝形成过程实现精确控制,提升成形过程的一致性与可控性,为金属零件成形的全过程质量控制提供支撑。此次试验结果,也说明了我国在激光技术领域的自主研发能力。武汉作为国家光电子产业基地,具备较完整的激光产业链和技术积累。锐科激光等企业的进展,显示我国激光技术正从地面应用深入走向空间应用,为航天器设计与制造提供了新的技术路径。从更长远看,微重力增材制造的验证,为未来空间站、月球基地等任务中的零部件制造带来新的可能。随着技术成熟与应用拓展,该成果也有望在航天、航空、医疗等领域形成带动效应,推动制造能力向更高水平升级。

从地面实验室走向太空试验场,中国科技创新正在不断拓展工程边界。这次跨越大气层的技术验证,为未来空间站等任务提供了新的技术选择,也展现了中国制造向高端化、智能化持续迈进的步伐。随着太空经济加速发展,以自主创新为核心的路径正为中国航天打开更多想象空间。