双向奔赴的浪漫！航天器太空自造零件，中国深空探索不再孤单！

1月，酒泉卫星发射中心的戈壁滩上空，一个返回舱在降落伞的辅助下缓缓落地。这个看似普通的回收场景，标志着中国在空间制造领域实现了一次关键技术突破：国内首次太空金属3D打印实验取得成功，完整的金属构件和全部实验数据安全返回地球。

这次任务搭载的是中国科学院力学研究所自主研制的微重力金属增材制造载荷，飞行平台则是中科宇航开发的力鸿一号遥一亚轨道飞行器。这款商业可重复使用航天器将载荷送至约120公里的高度，短暂穿越卡门线进入太空边缘，在微重力环境中完成了金属零部件的自主制造。从技术突破的角度看，这标志着中国太空金属增材制造正式从"地面研究"迈入"太空工程验证"新阶段。

在太空中打印金属，听起来像科幻小说情节，实际操作难度却远超地面制造。失去了重力这个"隐形助手"，材料输送、熔池动态控制、凝固成形等每个环节都变得复杂异常。

中科院力学所的研究团队需要解决一系列核心挑战。在微重力条件下，金属粉末或丝材不会像地面那样自然下落，如何稳定输送材料成为首要问题。熔池的流动行为在失重环境中完全改变，表面张力成为主导力量，这要求重新设计温度场控制策略。此外，整个打印过程必须实现闭环自主控制，载荷系统还需要与运载火箭高度协调配合，确保飞行过程中的可靠性。

返回式设计为这次实验增添了独特价值。载荷舱安全着陆后，科研人员得以获取第一手数据：熔池在微重力下的动态特性、材料输送的实际表现、凝固过程的微观结构变化，以及最终打印部件的几何精度和力学性能。这些数据对于推进后续技术迭代至关重要。

力鸿一号飞行器的成功应用，展示了商业航天平台在科学实验中的独特优势。这款由中科宇航研制的亚轨道飞行器，以低成本、高灵活性著称，能够提供短时微重力环境，非常适合进行技术验证实验。

除了金属3D打印设备，此次任务还搭载了南阳月季种子进行太空诱变育种实验。这种"拼车"模式充分利用了载荷空间，降低了单项实验成本。副总设计师王迎成透露，团队正在进行大量测试，计划加装乘员生命保障系统和高可靠性逃生技术，未来不仅服务于低成本科学实验，还将开拓商业太空旅游市场。

值得注意的是，国际上的太空金属3D打印技术探索已经展开多年。欧洲航天局在2024年初将首台金属3D打印机送上国际空间站，并在同年8月成功打印出第一个金属部件。美国宇航局也在国际空间站上开展了多项增材制造技术验证。中国此次实验的独特之处在于采用了返回式平台进行亚轨道验证，这种模式可以快速获取实验样品和数据，迭代周期更短。

中科院在声明中表示，这一突破将大力推动中国航天制造技术发展，成为未来太空基础设施建设的关键推动力。设想一下，如果航天器能够在轨道上直接制造或修复零部件，将大幅降低对地面补给的依赖，延长航天器使用寿命，甚至支持更远距离的深空探索任务。

从技术验证到工程应用，中间还有不少路要走。但这次成功的首飞实验，无疑为中国空间制造能力的发展奠定了坚实基础。随着可重复使用航天器技术的成熟和商业航天生态的完善，太空制造从科研探索走向实际应用的步伐正在加快。