舰队空间开发新一代3D打印卫星，万物互联的时代即将到来

导读：3D打印在卫星尤其是小卫星方面的应用越来越深化，而卫星小型化已然成为一种行业趋势。未来，小卫星将在空天领域发挥出越来越重要的作用，并会向实用化、业务化发展，同时也会进一步提升通信、对地观测、空间科学、技术试验等领域的应用能力。

南极熊获悉，澳大利亚卫星开发商舰队空间（Fleet Space）公司近日透露，它们未来计划在12个月内推出一款名为Alpha的小型卫星，更值得注意的是，它是完全由3D打印制作完成的。

Fleet Space声称Alpha将会是世界上第一颗完全3D打印的卫星，卫星将装配上先进的波束成形技术和专利天线，以实现在更宽广的空间内释放速度更快、范围更广的信号连接。

舰队空间的首席执行官兼创始人Flavia Tata Nardini说："舰队空间的愿景是，每个人，每个地方，都能获得无限的连接，无论他们在全球的哪个地方，在城市，在偏远地区，在陆地或在海洋中航行。我们最近的B轮投资使我们有能力通过开始一项大胆的新战略来实现这一愿景。“

△3D打印的阿尔法小卫星。照片来自舰队空间。

以无限连接为目标

舰队空间公司在空间技术领域此前就已创下了诸多记录，该公司早在2018年就向低地球轨道（LEO）发射了澳大利亚首批四颗商业纳米卫星，即其Proxima 1和2以及Centauri 1和2卫星。此后，该公司继续开展半人马座计划的工作，并在今年早些时候发射了其第五和第六颗卫星。

上个月，该公司获得了2640万美元的B轮融资，以加强其提供全球卫星物联网（IoT）连接的使命。在宣布融资时，舰队空间的估值为1.26亿美元，并得到Artesian Venture Partners、Blackbird Ventures、Grok Ventures和Horizons Ventures等公司的支持。

舰队空间公司在先进制造业中同样创下了多项首次，包括世界首创的用于小型卫星的金属3D打印贴片天线，使得每公斤航天器的吞吐量提高了10倍。现在，该公司正在将其专业知识和新资本用于创造新一代的小型卫星，以提高连接能力。

纳尔迪尼说："我们故事的这一新篇章是由开发一个名为阿尔法的新卫星星座引领的，该星座将与我们现有的半人马座星座协调工作。阿尔法的开发代表了卫星制造技术向前迈出的一大步，也是国际上首次完全通过3D打印技术创建卫星。通过将空间技术的创新、部署和服务结合起来，清楚地表明我们有意成为国际空间技术的全球领导者，并支持澳大利亚领导这一关键领域的雄心。“

阿尔法星座计划

舰队空间计划将新阿尔法的重要性与现有的半人马座卫星并列，后者是世界上最先进的空间通信系统之一。该公司计划利用其不积累的小型卫星星座的开发经验来完善阿尔法，并寻求进一步扩大其覆盖范围。该公司还希望提他们的卫星供低至亚秒级的延迟，以提供一种具有成本效益的手段，更迅速地在更多地点提供前所未有的连接。

据Fleet Space称，Alpha将代表世界上第一颗完全3D打印的卫星。这款卫星将配备他们公司先进的数字波束成形技术，该技术具有多个3D打印的全金属天线阵列和数字信号处理能力。

数字波束成形技术在点对点卫星通信中产生大量高度定向的低干扰波束，以大幅提高客户物联网数据的吞吐量，从而一次为更多的客户终端提供服务。这一过程提供了高频谱效率，通过增强的频率重用、更快的数据速率和更稳健的链接提高了服务质量。

波束成形技术将被集成到LEO Alpha中，它的体积不超过半平方米，是Fleet Space公司声称的另一个 "世界第一"。

阿尔法卫星将有多达64个金属3D打印贴片天线，而舰队空间的最新卫星半人马座4号上只有4个，这意味着性能增加了16倍，而重量只有4倍。

阿尔法卫星预计将在12个月内完成发射，它代表着舰队空间公司在扩大其研发部门范围时的根本转变。阿尔法卫星将增加舰队空间的低地轨道小卫星网络，它的目标是将该网络扩大到140个卫星群。

△低地球轨道上的阿尔法小卫星的效果图。图片来自舰队空间。

澳大利亚空间技术的发展

Fleet Space公司表示，最近获得的B轮融资标志着对澳大利亚蓬勃发展的航天工业的坚定承诺，并将创造70个新的就业机会，其中许多将是科学、技术和工程职位。

在宣布这一消息时，创新和技能部长大卫-皮索尼议员说："舰队空间技术公司的发展和本轮融资的成功完成，是对澳大利亚和南澳大利亚州空间工业部门持续发展的重要肯定。通过支持舰队，马歇尔自由党政府正在支持在南澳大利亚创造高技能的就业机会，并为澳大利亚航天局的既定目标规划一条轨迹，即到2030年建立一个120亿英镑的产业。"

除了Fleet，澳大利亚太空领域的其他参与者最近也有一些关于增材制造的发展。早在2018年，澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）就强调了3D打印对于该国太空领域发展的重要性，以及它在实现 "太空2.0 "方面可能发挥的作用。

从那时起，位于墨尔本的金属3D打印机制造商Titomic与澳大利亚航天公司Gilmour Space Technologies合作，为Gilmour的运载火箭3D打印高性能火箭和空间部件。最近，Titomic与按需生产供应商Romar Engineering合作，获得了810万澳元的拨款，这两家公司将分别用于生产卫星部件以及未来太空任务的流体和运动控制系统，并将其商业化。

同时，悉尼科技大学（UTS）的ProtoSpace最近与Nano Dimension开展了一个试点项目，Nano Dimension是一家用于增材制造电子产品（AME）的工业3D打印机制造商，旨在为空间领域利用5G的力量，推进3D打印毫米波和太赫兹天线和电路。

在其他地方，澳大利亚金属3D打印机原始设备制造商AML3D宣布计划与一家未命名的航空航天公司合作，首次进入太空领域，而澳大利亚冷喷3D打印机制造商SPEE3D公布了自己的计划，以低成本的金属3D打印火箭发动机彻底改变太空领域。

△SPEE3D的3D打印火箭发动机。图片来自SPEE3D