作為(wei) 阿爾忒彌斯計劃的一部分，美國國家航空航天局（NASA）正在開發更輕、更高效的液體(ti) 火箭引擎部件，用於(yu) 未來的月球、火星等任務。

推力室組件是火箭發動機最昂貴的部件，因為(wei) 它們(men) 非常複雜，需要很長時間來製造，同時它們(men) 也是火箭發動機中最重的部件，是名副其實的“燒錢”。為(wei) 此，NASA與(yu) 阿拉巴馬州奧本大學合作開展了快速分析和製造推進技術（RAMPT）項目，旨在尋找一種能夠提高火箭推力室組件性能，降低生產(chan) 成本的製造方法。

RAMPT項目團隊利用金屬粉末和激光來3D打印火箭發動機部件，這項技術被稱為(wei) DED定向能量沉積（blownpowderdirectedenergydeposition，俗稱送粉或送絲(si) ），可以降低大型複雜發動機部件（如噴嘴和燃燒室等）的成本和交貨時間。

圖片來源 : 美國國家航空航天局 NASA

這項3D打印技術，將金屬粉末注入激光加熱的熔融金屬池或熔池中。吹粉噴嘴和激光光學元件集成在打印頭中。打印頭安裝在機器人上，並由計算機控製，一層層打印堆疊沉積金屬材料。這種製造方法具有許多優(you) 點，包括能夠生產(chan) 非常大的零件，也可以用於(yu) 打印非常複雜的零件，包括帶有內(nei) 部冷卻液通道的發動機噴嘴，使低溫推進劑穿過通道，將噴嘴溫度保持在安全範圍內(nei) 。

位於(yu) 阿拉巴馬州漢斯維爾的美國宇航局馬歇爾太空飛行中心RAMPT項目的聯合首席研究員PaulGradl說：“製造噴嘴，對於(yu) 傳(chuan) 統工藝有著很大的挑戰性，而且可能需要很長時間。DED定向能量沉積技術允許我們(men) 建造具有複雜內(nei) 部特征的超大型部件，在以前這是不可能實現的。我們(men) 能夠顯著減少與(yu) 製造通道冷卻噴嘴和其他關(guan) 鍵火箭部件相關(guan) 的時間和成本。傳(chuan) 統方法需要大約兩(liang) 年的時間，而這種方法隻需要幾個(ge) 月。它還大大減少了零件數量，因為(wei) 需要單獨生產(chan) 的零部件更少。”

RAMPT項目團隊在今年打印出迄今為(wei) 止最大的噴嘴，直徑40英寸，高度38英寸，帶有一體(ti) 化集成的冷卻通道。傳(chuan) 統焊接方法需要1年的時間，而3D打印隻用了30天。完成時間比計劃提前了一年。

此外，RAMPT項目團隊還將3D打印銅燃燒室的外殼換成了複合材料。這種由碳纖維製成的薄外殼為(wei) 燃燒室提供了結構支撐，與(yu) 金屬外殼相比，它將重量減少了50%。

RAMPT項目正在推進的另一種製造方案是“雙金屬接頭”，可以減少推力室組裝的重量和成本，無需額外的金屬接頭或螺栓就能將銅燃燒室直接熔合到噴嘴上。這種直接熔合的方法可以減少推力室組裝的整體(ti) 重量，因為(wei) 工程師們(men) 無需使用那些重型金屬螺栓和接頭。

關(guan) 於(yu) 阿爾忒彌斯（Artemis）計劃

2019年，美國國家層麵宣布並要求NASA執行重返月球計劃，將在2024年將兩(liang) 名航天員（一位女性一位男性）運送到月球南極，這個(ge) 計劃就是“阿爾忒彌斯”計劃。它包括三個(ge) 階段：第一階段（Artemis1），計劃於(yu) 2020年下半年，由安裝在“航天發射係統”(SLS)重型火箭上的“獵戶座”飛船圍繞月球進行為(wei) 期3周的無人飛行，然後返回地球；在第二階段（Artemis2），計劃在2023年完成載人飛行；在第三階段（Artemis3），NASA希望在2024年可以讓宇航員登上月球。長期來看，阿爾特彌斯計劃希望到2028年建立一個(ge) 月球殖民地，這是完成載人火星任務的關(guan) 鍵步驟。