在太空中建工厂，靠谱吗？( 二 )
欧盟“太空工厂”的基础目标，是让人类在太空中能够先独立生产卫星中的某个或者某些功能模块。这样做的一个非常巨大的好处，是可以快速、低成本地对太空中的卫星进行维修。现如今的很多卫星，经常由于动力模块耗损或者天线损坏等局部小毛病导致整体报废。如果在太空中能够快速独立生产出替换的功能模块，再由太空维修机器人将全新的模块进行更换，就可以大大提高卫星在太空中的使用寿命，提高维修速度，并且降低整个卫星系统的维护成本。
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欧盟“太空工厂”的相关技术属于被称为“太空制造”技术的前沿科技范畴。不过，在这一领域，欧盟还不是全世界进展最快的，美国依然是技术积累最多的国家。
2011年，美国国家航空航天局（NASA）就已开始太空制造相关技术的验证和探索。2014年，美国在国际空间站安装了3D打印实验设备，首次从地面遥控操作国际空间站的3D打印制造。到了2016年，国际空间站已经开始使用所谓实用型增材制造设备（AMF）制造具有实用价值的物品。当前美国着力支持空间实验工厂（FabLab）项目，委托Interlog、TechShot等科技公司研究在太空中部署加工包括金属结构、陶瓷结构、聚合物结构、电子元器件等在内的多种复合材料，并且勾勒出了分为四阶段的2014~2035年太空制造技术发展路线图。目前开展火热的FabLab项目处于第三阶段。
中国在太空制造技术领域同样取得了突出的技术成果。中国科学院2017年正式成立了太空制造技术重点实验室，依托中国科学院空间应用工程与技术中心开展太空制造技术的相关研究。截至目前，中国在太空中聚合物、陶瓷材料的3D打印以及太空制造技术的相关设备研究等方面都取得了可喜进展。
不论是美国、欧盟还是中国的太空制造研究项目，都还处于早期技术探索和演示验证阶段，距离投入真正意义上的实际应用，大概还有5~10年的时间。
而总体看，未来的发展可能会分成三个阶段：首先，现阶段以及未来的5~8年，人类有可能实现部分零部件甚至功能模块的太空制造，并且对现有的卫星展开类似零部件替换回收等任务；第二阶段，也就是在2035年前后，有可能形成真正意义上的太空工厂，为月球开发、火星探测等任务提供相关支持；第三阶段，会围绕火星–月球–小行星–地球周边轨道的层次化结构，构建起一套复杂的太空基础设施生态，为人类在太空中的资源利用和开发提供完整的支持。
只不过，距离这一天的到来，我们还有无数的困难需要克服。也许，这正是欧盟委员会将这一项目命名为PER ASPERA的原因。（作者系清华大学精密仪器系博士研究生）
栏目主编：张武 本文作者：环球 文字编辑：董思韵 题图来源：图虫创意 图片编辑：笪曦
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