3D打印技術(shù)參考注意到，NASA已開始準(zhǔn)備今年的小型企業(yè)創(chuàng)新研究 (SBIR) 和小型企業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)讓 (STTR) 第一階段提案。延續(xù)往年的趨勢，3D打印項(xiàng)目在其中占據(jù)了舉足輕重的地位，重點(diǎn)是開發(fā)新的增材制造工藝或利用現(xiàn)有的3D打印技術(shù)來支持NASA的各種應(yīng)用（包括太空探索系統(tǒng)和航空等）。此次總投資為4500萬美元，每個提案團(tuán)隊(duì)將獲得150,000美元，以證明其突破性創(chuàng)新的優(yōu)點(diǎn)和可行性。

3D打印相關(guān)提案的穩(wěn)步增長顯而易見，2019年有10家3D打印相關(guān)公司入選第一階段獎項(xiàng)，2022年這一數(shù)字已經(jīng)增加到24個，這一趨勢展示了航空航天業(yè)對推進(jìn)增材制造技術(shù)的持續(xù)關(guān)注。

NASA的資助有助于與太空相關(guān)的公司將他們的技術(shù)落地應(yīng)用。第一階段合同賦予小型企業(yè)和研究人員，合同持續(xù)六個月，STTR合同與研究機(jī)構(gòu)合作延長13個月。以下是與3D打印相關(guān)的十項(xiàng)前沿計(jì)劃：

1. 增材制造具有先進(jìn)冷卻技術(shù)的空間核反應(yīng)堆陶瓷熱管

核電推進(jìn)系統(tǒng)具有多種優(yōu)勢，包括增加科學(xué)有效載荷、縮短飛行時間和延長任務(wù)壽命。這些優(yōu)勢使廣泛的任務(wù)成為可能（如載人火星任務(wù)、無人駕駛外行星任務(wù)和深空任務(wù)）。將反應(yīng)堆連接到功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)熱端的熱管理系統(tǒng)必須高效、輕便且可靠。隨著總功率擴(kuò)展到兆瓦級，這些要求變得更具挑戰(zhàn)性。在這個項(xiàng)目中，Advanced Cooling Technologies與USNC-Tech合作，將為太空核應(yīng)用開發(fā)增材制造的高功率陶瓷熱管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有高度可靠、被動、高效且重量輕的特點(diǎn)。陶瓷的使用將大大節(jié)省反應(yīng)器和熱管理系統(tǒng)的質(zhì)量和體積。

2. 增材制造改進(jìn)離子發(fā)動機(jī)光學(xué)器件

W-24Re（鎢錸合金）具有比Mo更高的強(qiáng)度、更高的彈性模量、更好的抗濺射侵蝕性和更低的熱膨脹系數(shù)，Quadrus Advanced Manufacturing公司將探索使用該合金借助（SLM）3D打印技術(shù)生產(chǎn)網(wǎng)格離子發(fā)動機(jī)光學(xué)器件的可行性。這種難熔合金有望同時提高發(fā)動機(jī)壽命、提高結(jié)構(gòu)可靠性并降低總體制造成本和交貨時間。該材料的潛在應(yīng)用包括行星飛船、星際飛船和衛(wèi)星等。

3. 一種3D打印的混合推進(jìn)系統(tǒng)

HyBird Space Systems正在開發(fā)一種用于航天器脫軌的反制動推進(jìn)系統(tǒng)，其名稱為的RT-5X，由3D打印技術(shù)制造。它將幫助NASA減輕軌道碎片對其航天計(jì)劃造成損害的潛在風(fēng)險。該公司希望其技術(shù)成為一種低成本、預(yù)防碎片的解決方案，提供受控的重返大氣層能力，并可能使其他小型衛(wèi)星開發(fā)商受益。

4. 輕型、可3D打印的光學(xué)雙接觸力和溫度傳感器

熟練的機(jī)器人操作對于建立可持續(xù)的空間基礎(chǔ)設(shè)施至關(guān)重要，Intelligent Optical Systems公司正在

5. 用于極端環(huán)境的線激光金屬3D打印軸承

Multiscale Systems公司旨在通過利用線激光金屬3D打印來應(yīng)對探索外行星、地下海洋和金星的挑戰(zhàn)。該團(tuán)隊(duì)將使用這種創(chuàng)新方法在多材料合金中打印軸承，這種軸承可以承受極端環(huán)境條件，如低溫、腐蝕性大氣和高壓。該解決方案具有重量輕、設(shè)計(jì)復(fù)雜以及能夠制造具有高延展性、可控?zé)崤蛎浐湍透g性等理想特性的合金復(fù)合材料的優(yōu)勢。最終目標(biāo)是根據(jù)客戶要求制造組件，使 NASA對金星、木衛(wèi)四、土衛(wèi)二、木衛(wèi)二、土衛(wèi)六的任務(wù)以及可再生能源領(lǐng)域的潛在應(yīng)用受益。

6. 使用3D打印制造超導(dǎo)磁屏蔽器件

Applied Nanotech公司將探索新方法用于提高太空探索X 射線探測器的性能。這些稱為過渡邊緣傳感器 (TES) 的檢測器對磁場非常敏感，為了解決這個問題，Applied Nanotech正在開發(fā)一種使用增材制造技術(shù)來保護(hù)這些探測器免受磁場影響的新方法，他們將在可以阻擋磁場的材料上涂上一層特殊的材料。這項(xiàng)研究在NASA的各種任務(wù)中都有潛在的應(yīng)用，如研究天體物理學(xué)、地球科學(xué)、太陽物理學(xué)和行星科學(xué)。該項(xiàng)目開發(fā)的技術(shù)也可用于其他領(lǐng)域，如改進(jìn)電子封裝和量子計(jì)算。

7. 非平面星載增材制造電子產(chǎn)品

Micro-Precision Technologies與賓厄姆頓大學(xué)的高級微電子制造中心合作，正在開發(fā)一種工藝來創(chuàng)建用于太空的特殊電子電路。它們結(jié)合了厚膜陶瓷技術(shù)和氣溶膠噴射打印技術(shù)，這種混合使他們能夠在曲面上制作電路并滿足太空任務(wù)的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。這些電路將用于傳統(tǒng)電路板太大或無法正常工作的太空和地球，包括NASA探索其他行星和運(yùn)營國際空間站 的任務(wù)、醫(yī)療設(shè)備和國防工業(yè)。

8. 符合太空要求的3D打印電路板

Nanohmics和得克薩斯州立大學(xué)正在合作開發(fā)用于太空的獨(dú)特印刷電路板，這些電路板將使用先進(jìn)的3D打印技術(shù)和導(dǎo)電油墨制造，目標(biāo)是使其能夠承受太空極端條件（如溫度變化、沖擊和輻射）。在項(xiàng)目的第一階段，他們將使用柔性材料創(chuàng)建原型，并使用標(biāo)準(zhǔn)電子元件對其進(jìn)行測試。這些新的電路板將極具靈活性緊湊性，允許在未來的太空任務(wù)中更有效的利用空間。

9. 增材制造電子產(chǎn)品中高級集成電路的高可靠性互連

該擬議項(xiàng)目旨在提高使用增材制造電子產(chǎn)品的耐用性和堅(jiān)固性。Sciperio和Embry-Riddle航空大學(xué)希望設(shè)計(jì)能夠承受溫度變化的可靠互連裝置。該團(tuán)隊(duì)將使用先進(jìn)的3D打印設(shè)備快速生產(chǎn)和測試這些設(shè)計(jì)，潛在應(yīng)用包括衛(wèi)星電子設(shè)備、可穿戴監(jiān)控設(shè)備和生物醫(yī)學(xué)設(shè)備。

10. 借助微波和3D打印制造月球建筑

X-Hab 3D和賓夕法尼亞州立大學(xué)研究機(jī)構(gòu)將研究多用途高功率微波源支持一系列月球施工作業(yè)的可行性和適用性。他們將通過概念驗(yàn)證證明高功率微波在多種施工作業(yè)中的功效，包括月球混凝土的微波固化、風(fēng)化層的預(yù)處理以及風(fēng)化層衍生礦石的冶煉以增強(qiáng)月球混凝土的結(jié)構(gòu)。用于創(chuàng)建基礎(chǔ)設(shè)施的混凝土增材制造有望改變建筑行業(yè)?；炷敛牧系目山ㄔ煨院涂纱蛴⌒源嬖诰窒扌裕龠M(jìn)固化的替代方法（例如高功率微波）可能會徹底改變向低碳水泥和無水泥粘合劑（包括地質(zhì)聚合物）的轉(zhuǎn)變。

NASA為小型企業(yè)頒發(fā)的SBIR和STTR獎項(xiàng)

NASA在2023年授予的其他計(jì)劃希望徹底改變月球建設(shè)，包括加固著陸臺、改進(jìn)更安全著陸和起飛的方法、用于建筑活動的高功率微波技術(shù)，以及用于提取風(fēng)化層以制造著陸臺磚塊的創(chuàng)新Brickbot系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。以下是今年獲得第一階段SBIR和STTR獎項(xiàng)的其他3D打印相關(guān)計(jì)劃的列表：

• 用于太空和地外表面金屬焊接和連接的綜合計(jì)算材料工程 (ICME)

• 飛行配重低溫凸輪蝶閥和超高壓可變流量控制閥

• 空間成像增材制造鏡基板的細(xì)胞優(yōu)化

• 快速配置模具和型腔系統(tǒng)

• 寬帶無機(jī)自由曲面光學(xué)器件

• 增材制造堅(jiān)固的非平面電氣互連

• 機(jī)器人高發(fā)射率表面處理

• 增材制造超精細(xì)光機(jī)激光學(xué)科 (AM-HOLD) 模塊

• 新型月球著陸墊加固結(jié)構(gòu)

• 月球上的風(fēng)化層覆蓋結(jié)構(gòu)

• 可重復(fù)利用碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料電阻焊