明天，如果天气允许，美国宇航局将首次向太空发射一台3D打印机。由SpaceX Dragon太空舱搭载的打印机将安装在国际空间站，宇航员将在那里测试这项技术，美国宇航局希望有一天这项技术将改变太空探索，最终在前往月球、小行星和火星的旅行中发挥重要作用。

对于消费者来说，围绕3D打印的炒作通常远远超出了它的明确用途，但太空探索是这项技术可能真正具有革命性的一个例子。”现在如果有什么东西坏了，我们完全依赖于从地面发射一个替代品，”打印机实验的项目经理尼基·韦克海默（Niki Werkheiser）说，这一过程可能需要数月时间，每磅发射到轨道上花费数千美元想象一下，发射火星或小行星任务所需的一切，这将是一个挑战，也可能是不可能的。”

“我们正在迈出第一步，从向太空发射硬件到向太空发送电子邮件。”

有了打印机，宇航员可以根据需要**替换零件和工具。这样做的能力也意味着，他们一开始就必须带来少得多的替代品，减轻了负担，腾出了宝贵的空间。”Werkheiser说：“我们正在迈出第一步，从向太空发射硬件到向太空发送电子邮件。”这听起来很像科幻小说，但很快就会成为科学事实。”

但空间也给3D打印带来了独特的挑战，最明显的是缺乏重力，无法使挤出的熔融塑料滴到打印床上。热在微重力下的作用也不同。几乎没有任何对流-通过液体和气体的运动传热-因此必须开发新的管理温度的方法。太空打印机不能像许多现成打印机那样排放烟雾，以免污染空间站的封闭环境。

美国宇航局的打印机是由“太空**”公司设计的，该公司成立于2010年，总部位于加利福尼亚州的山景城。它很小，有微波炉那么大，印的是乐高玩具一样的塑料。为了克服重力的不足，他们对打印机进行了改进，使熔融塑料的表面张力使每一层粘在一起。整个打印机的结构必须比现有型号更坚固，这样才能在发射后继续使用，而且其结构必须确保部件不会四处飘浮。”地球上的一切都是在假设重力的情况下建造的，“太空**”的通讯主管格兰特·洛维里说。

Werkheiser相信新的打印机可以工作，尽管美国宇航局还不能在微重力下测试完整的打印。“太空**”小组已经在抛物线微重力模拟器（也称为“呕吐彗星”）中进行了400多次飞行，这是一种以曲线模式飞行的喷气式飞机，可以短暂地减轻乘客的重力，但它只给他们30秒的失重时间，而不是他们完成打印所需的15分钟。

在空间站上，打印机将首先**称为“优惠券”的小塑料贴片，以测试拉伸强度、弯曲度和压缩性。之后，它将继续小工具，包括学生设计比赛的冠军。打印机是完全自动化的：设计从地球上传，打印出来，并通过实时流监控，宇航员只需要移除完成的物体。

这台打印机是大型打印机的技术演示，将在未来一两年的某个时候试飞。那个能用更硬的塑料打印出更大的物体。它也将用于商业用途。”基本上，地球上的任何人都将能够与我们签订太空**能力合同。Lowery说，研究人员可以打印实验室工具，像Tyvak和Planet Labs这样的微型卫星公司可以打印组件并在空间站上组装卫星。

下一步是一个回收器，这两个在太空和系绳无限的工作，作为美国宇航局赠款的一部分。由于2016年的某个时候发射，一个回收器将允许宇航员打印一个工具，使用它，并将其融化回原料中再次使用。

在更遥远的将来，美国宇航局设想将3D打印机器人送上月球或火星，并让他们在现场用材料建造结构。“太空**”利用人造风化土进行了一项试验，人造风化土是在月球上发现的粉末状泥土“最终我们希望能利用现场资源，”Werkheiser说我们认为这台打印机是实现可持续生产所需产品的第一步，而您需要的是手头的资源。”

与此同时，打印机可能会解决更多的普通问题。”如果像阿波罗13号这样的过滤器故障再次发生，“Lowery说，”我们可以让一名工程师在现场设计一些东西并打印出来，而不是用胶带和汗袜来**解决方案。”