图说太空中的3D打印

（1）从太空中的3D打印的基本概念和原理出发，采用详实的图例说明了太空中的3D打印技术发展路线、目前现状和可能的发展趋势。 （2）结合了作者及其研究团队多年来在卫星载荷新技术研究领域积累的丰富工程经验和深厚的理论基础，图例详实、深入浅出，内容兼顾基础性、科普性和科研性，能够满足不同读者不同的阅读需求。 （3）结构上，以问题引导、基础理论介绍、具体应用、未来发展为编写思路，重点讲述了3D打印卫星、在轨3D打印、深空探测中的3D打印等目前热门研究内容。

探索浩渺宇宙是人类从诞生以来就孜孜以求的梦想。3D打印技术是近年来最重要的技术发展方向之一，被誉为“将改变二十一世纪人类生活和生产的重大技术突破之一”。这两者的结合赋予了“太空中的3D打印”极高的科技含量、极强的应用潜力。本书从未来太空中重要的技术发展方向之一—3D打印技术出发，重点阐述太空中3D打印的定义、技术手段及其重要的应用场景。 本书主要介绍了太空中的3D打印新技术、新应用和未来展望。怎样在空间飞船中实现“废物回收利用”？怎样在月球表面打印“房子”？在深空探测任务中飞船的零部件出现故障了怎么办？这些有趣的问题都将在本书中找到答案。 本书结合了作者及其研究团队多年来在卫星载荷新技术研究领域积累的丰富工程经验和深厚的理论基础，图例翔实、深入浅出，兼具科普性与科研性。开卷有益，愿每一位翻开本书的读者能以此为支点，撬动属于自己的星辰大海之旅。

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第1章什么是太空中的3D打印 1
1.1 什么是3D 打印 2
1.2 为什么要3D 打印卫星等航天器 4
1.3 太空中和地面的3D 打印有何不同 8
1.4 太空中的3D 打印所面临的挑战 9
1.5 太空中的3D 打印展望 10

第2章目前已有的3D打印技术 12
2.1 熔融沉积成型3D 打印技术 12
2.2 电子束熔丝沉积成型3D 打印技术 15
2.3 选择性激光烧结3D 打印技术 17
2.4 光固化成型3D 打印技术 18
2.5 聚光太阳能发电3D 打印技术 20

第3章3D打印人造卫星与火箭 21
3.1 适合在太空中应用的3D 打印材料 22
3.2 3D 打印人造卫星零部件 27
3.3 3D 打印卫星整体结构 36
3.4 3D 打印火箭 39
3.5 3D 打印发动机组件 46
3.6 3D 打印小卫星 48

第4章在轨3D打印 52
4.1 空间飞船等在轨3D 打印中面临的挑战 54
4.2 微重力3D 打印设备 57
4.3 在轨3D 打印复合材料 58
4.4 在轨3D 打印卫星零部件 60
4.5 材料在轨循环利用 61
4.6 在轨建造与组装 63
4.7 在轨3D 打印卫星 70

第5章深空探测中的3D打印 71
5.1 3D 打印月球等星球基地面临的挑战 73
5.2 打印星球基地需要的原材料从哪里来 74
5.3 各国月球基地3D 打印技术近期新进展 77
5.4 火星基地中的3D 打印 89
5.5 深空探测仪器中的3D 打印 92
5.6 适用于深空探测特别温度环境的打印新材料 96

第6章太空3D打印的新材料 98
6.1 金属材料的3D 打印 98
6.2 复合材料的3D 打印 105
6.3 仿生材料的3D 打印 110
6.4 打印材料的状态 114

第7章太空3D打印的技术应用 118
7.1 耐高温3D 打印技术 118
7.2 复杂结构型3D 打印技术 122
7.3 高利用率的3D 打印技术 127
7.4 集成化的3D 打印技术 134
7.5 轻量化3D 打印技术 136

第8章太空中的3D打印未来发展 140
8.1 太空中食品的3D 打印 140
8.2 星际旅行中飞船零部件的补给 141
8.3 星际旅行中航天员得了重病怎么办 143
8.4 3D 打印太空着陆器 148

主要资料来源 150

参考文献 151