加利福尼亞發射服務提供商Rocket Lab已成功將一顆開創性的新NASA衛星發射到“月球軌道”。

通過該公司的 3D 打印發動機驅動的電子火箭發射，微波大小的“CAPSTONE”CubeSat旨在為人類重返月球鋪平道路，作為美國宇航局阿爾忒彌斯任務的一部分。具體來說，該設備將成為第一個進入近直線暈軌道 (NRHO) 的航天器，該軌道前哨的計劃軌道是為支持月球游覽而建造的。

“今天的發射是人類重返月球的重要一步，也證明了 CAPSTONE 背后數百人的決心、決心和創新，”火箭實驗室創始人兼首席執行官彼得貝克說。“Rocket Lab 的成立是為了開放進入太空的通道，并實現像這樣的突破性任務，從而突破小型衛星的極限。”

“雖然 CAPSTONE 的月球之旅才剛剛開始，但我們很自豪能夠安全地將 CAPSTONE 送入太空。”

電子火箭與 CAPSTONE 衛星一起起飛。照片來自火箭實驗室。

火箭實驗室的盧瑟福引擎

在過去的 16 年里，Rocket Lab 促進了 147 顆衛星的發射，現已成為航空航天公司和航天機構等可靠的合作伙伴。在很大程度上，該公司的產品圍繞其中子和電子運載火箭展開，這些運載火箭由其電子束熔化 (EBM) 3D 打印盧瑟福發動機提供動力。

現在已經3D 打印了 100 多次，盧瑟福是一種液體推進劑燃料碳復合發動機，能夠承載高達 225 公斤的有效載荷并達到 120N 的推力，非常適合將小型衛星送入軌道。

自Electron 首次成功執行任務以來，火箭實驗室已受委托發射多顆研發衛星。2020 年，作為空軍研究實驗室Monolith 計劃的一部分，該公司向太空發射了一顆氣象衛星。今年早些時候，該公司還被選中發射 NASA 的“VADR”有效載荷，這是一個耗資 3 億美元的項目，旨在幫助美國航空航天企業發現新機遇。

安裝了 CAPSTONE 衛星的 Photon Lunar 航天器總線。照片來自火箭實驗室。

為月球返回鋪平道路

NASA 的 Cislunar 自主定位系統技術操作和導航實驗或“CAPSTONE”衛星已建成以促進其 Artemis 任務。對于那些不熟悉的人來說，該計劃的主要目標是自 1972 年以來首次將人類送回月球，并在天體表面建立一個基地。

為了加快任務的準備工作，美國宇航局經常轉向增材制造。在與塔斯基吉大學的一個團隊合作測試Artemis 著陸器的 3D 打印部件后不久，該機構在 2020 年期間開發了可在該計劃中部署的3D 打印噴嘴和燃燒室。

隨著 2022 年 6 月 28 日的 CAPSTONE 發射，NASA 最新采用了支持 3D 打印的技術，現在已經開始準備部署 Gateway，這是一個旨在實現未來月球和火星探索的空間站。

由Tyvak Nano-Satellite Systems 制造的 CubeSat 將通過試驗 NRHO 來實現這一目標，NRHO 是一個軌道，它將看到它通過距離月球表面近 3,000 公里和最遠 70,000 公里的軌道，使其能夠被捕獲在地球和月球的引力之間，并與后者同步旋轉，使其保持在原位。

在宣布 CAPSTONE 通過火箭實驗室的電子運載火箭“完美”發射后，NASA 表示它現在處于穩定軌道，準備好被推向月球。從最初的軌道開始，安裝 CubeSat 的航天器巴士將在五天內進行一系列的軌道提升機動，這將看到它的軌道延伸到地球周圍的一個突出的橢圓。

一旦這個階段完成，該裝置將以每小時 24,500 英里的速度向月球發射，將其設置為預計需要四個月的彈道月球轉移。在太陽引力的幫助下，預計 CAPSTONE 衛星將在距離地球 963,000 英里的地方，然后被拉向地月系統，沿著一條沿著深空引力輪廓的蜿蜒軌道。

那些對 CubeSat 的旅程感興趣的人可以通過NASA 的 Eyes on the Solar System實時 3D 數據可視化工具進行，從發射后一周左右開始。

通過 3D 打印推動衛星研發

當然，3D 打印不僅應用于制造用于將衛星送入軌道的火箭，它還繼續被用作生產設備本身的一種手段。Fleet Space本月早些時候在 SpaceX Falcon 9 火箭上發射了部分 3D 打印的 Centauri 5 衛星，并配備了全打印的 金屬貼片天線。

最近，3D Systems還宣布，空中客車公司已與它簽訂合同，以3D 打印 OneSat 衛星的“關鍵部件”。該設備被設計為在軌完全可重構，使其能夠動態改變覆蓋區域、容量和頻率，部分使用該公司的DMP Factory 500構建。

在其他地方，三菱電機等公司甚至提出了一種在軌自由形式 3D 打印衛星天線的方法。使用該公司的技術，該技術圍繞著一種新開發的液體樹脂，該樹脂能夠通過太陽的紫外線 (UV) 進行光聚合，有可能制造出比衛星本身更大的部件。