當?shù)貢r間4月22日，美國宇航局（NASA）對外宣布，成功測試了一款3D打印的以液態(tài)甲烷為燃料的火箭發(fā)動機渦輪泵。3D打印允許NASA在制造渦輪泵時少使用約45%的組件，同時讓快速設計、制造和測試兩種不同設計的火箭發(fā)動機渦輪泵成為可能。
科學家們認為，液態(tài)甲烷是NASA登陸火星計劃中航天器的理想發(fā)動機推進劑。
3D打印，不太可能會替代大規(guī)模金屬敲擊的生產(chǎn)工藝。但對于定制應用，即使是那些必須完成的超高難度工程要求，3D打印則能出人意料的完成。例如一次性制造機器零部件，其中復雜的結構，通過3D打印能更容易完成，同時對材料的浪費也更少。
“這讓我們能看到測試數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)來修正部件或測試標準，迅速改變生產(chǎn)再返回來測試?！必撠煴敬螠y試的馬歇爾太空飛行中心推進工程師尼克·凱斯（Nick Case）說，“這會加速整個設計、開發(fā)與測試過程，讓我們能以更少的風險和成本努力改革設計。”
在滿功率測試中，這款3D打印的渦輪泵功率可達600馬力，燃料泵每分鐘可循環(huán)運轉36000次并輸送出600加侖的液態(tài)甲烷，足以驅動可產(chǎn)生22500磅推力的火箭發(fā)動機。

馬歇爾太空飛行中心工程師格格雷厄姆·納爾遜（Graham Nelson）表示，液態(tài)甲烷燃料和3D打印是包括火星探測在內，NASA未來的太空探索核心所在，而這項測試會同時推動兩種技術的進步并提高NASA未來執(zhí)行太空探索任務的能力。
作為火箭燃料，液態(tài)甲烷的需冷卻到零下159攝氏度，而液態(tài)氫則需要被冷卻到零下240攝氏度。液態(tài)甲烷溫度更高就意味著它汽化得更慢，因此更容易存儲更長的時間，有利于長時間的太空旅行。此外，當下的技術條件使得人們可以用二氧化碳來制造甲烷火箭燃料，而二氧化碳在火星大氣中的含量非常豐富。
“3D打印使得我們能經(jīng)濟地打造出兩個渦輪泵（一個使用液態(tài)甲烷，一個使用液態(tài)氫），并能很快地將它們放到測試臺上獲得結果。下一步，我們將與去年進行測試的液氫配置渦輪泵一起，在相同條件下，對3D打印的液態(tài)甲烷渦輪泵進行測試?！眲P斯說。
對于改進火箭設計、完成深空任務來說，3D打印、增材制造成為了關鍵技術。為了降低未來發(fā)動機的制造復雜性、節(jié)約時間、減少制造組裝成本的目的，目前NASA的工程師們正在不斷測試越來越復雜的推進器、火箭噴管及其他零件。
除了降低制造成本，提高生產(chǎn)效率外，3D打印在太空中還有更大用武之地：緊急解決問題。大家還記得湯姆·漢克斯主演、取材自真實故事的《阿波羅13號》嗎？
1970年，由于氧氣罐爆炸，載人登月飛船“阿波羅13號”的3名航天員不得不中途緊急返回地球。致命的是，爆炸中飛船里用以過濾二氧化碳的氫氧化鋰過濾器也壞了，日漸升高的二氧化碳時刻威脅著3名航天員的生命。盡管當時飛船上有備用過濾器，卻只夠用2天，而宇航員要安全返回，需要4天的時間。
在此危急關頭，NASA地面指揮部只能根據(jù)宇航員提供的飛船中所剩材料清單，集體攻關，在地面一比一設計、組裝和一個連接裝置，并將制造方案發(fā)送給宇航員，最終幫助他們渡過難關，成功降低了二氧化碳濃。

如果當時阿波羅13號有一臺3D打印機，相信這一切會簡單很多，復雜的技術攻關或許將簡化為一張圖紙的數(shù)據(jù)傳輸，宇航員可以在太空中打印出自己需要的零部件。
事實上，NASA已經(jīng)將此付諸實際。今年3月，美國軌道ATK公司的“天鵝座”貨運飛船就向國際空間站送去了一臺新版3D打印機。美國航天局2014年曾給空間站送去一臺3D打印機，此次送去的是該打印機的升級版本，大小是老版本的兩倍，能打印更大尺寸的零件與設備。