采用3D打印技术，FLEXHab宇航员太空训练基地实现设计优化

2024年11月6日，南极熊获悉，丹麦创新企业WOHN与捷克的3D打印机制造商Prusa Research以及瑞典木质复合材料生产商Woodcomposite Sweden合作，共同开发了FLEXHab太空训练基地，旨在为欧洲航天局（ESA）未来的Artemis任务训练宇航员。这一项目展示了3D打印技术在太空探索领域的先进应用。

△FLEXHab宇航员太空训练基地外观效果图

训练基地的设计融入了现代可持续设计理念，通过集成多种3D打印元素，提高了内部的舒适度和功能性。项目中，关键部件如橱柜正面、天花板面板和其他结构特征均采用3D打印技术制造，材料为Woodcomposite提供的含有40%木纤维的聚丙烯（PP）复合聚合物。WOHN公司负责生产这些3D打印元素，使用的升级再造材料不仅展现了对环境保护的承诺，也体现了对创新材料使用的追求。

△内部设计图

模块化和可持续的3D打印

FLEXHab是基于经过改装的40英尺高立方体集装箱构建的，形成了一个模块化的结构，既灵活又便于直接运输。外部使用3D打印技术制作的玻璃纤维增强聚合物面板包裹，设计灵感来源于月球栖息地的轮廓。这种耐用的外立面经过涂层处理以增强耐候性，确保坚固、轻便且耐用。

3D打印技术在制造天花板面板方面的独特之处在于能够容纳嵌入式的昼夜节律照明系统。这一系统被巧妙地整合进天花板结构中，能够模拟自然的光周期变化，有助于调节宇航员的睡眠和昼夜节律，从而促进宇航员的健康。精心设计的打印聚合物组件无缝集成了这些照明功能，不仅保证了环境的美观性，还确保了实用性和提供了一个宜居的环境。

3D打印的舱壁和内部隔板优化了空间布局，在紧凑的居住舱尺寸内实现了平衡布局。FLEXHab使用3D打印材料制造关键结构部件，因此在必要时可以快速维修或更换，无缝适应不断变化的太空任务需求。

在内部，3D打印元素的集成创造出多功能空间，以满足长期任务的各种需求。厨房区设计为主要的娱乐和用餐空间，配备Alcantara纯素麂皮座椅和可折叠的餐桌，这些餐桌可以整齐地收起，将该区域转换为配备存放设施的健身空间。

△内部设计采用多种3D打印模块化结构件

先进且适应性强的训练基地

FLEXHab的实验室区域配备了可调节高度的桌子，并预留了专门空间用于未来国际标准有效载荷架（ISPR）模块，从而为适应不断变化的研究需求提供了灵活性。桌子和存储解决方案的关键组件采用3D打印技术制造，不仅减轻了重量，还增强了空间的适应性。

FLEXHab的气闸舱具有双重用途：它为栖息地提供了一个安全、密封的出入口，同时也是一个卫生区。气闸舱设计为一个“湿室”，包括可清洗的表面和宇航服端口，可高效管理舱外活动宇航服，利用3D打印组件，在高使用率区域实现耐用性和易于维护。

△3D打印组件在特定环境下易于维修

FLEXHab系统的核心是ODIN，一种先进的操作系统，它连接所有设备并管理与上游任务控制中心的通信。ODIN为机组人员提供了可定制的数据仪表板、环境监控以及对栖息地状况的实时显示。通过3D打印技术实现的个性化控制面板和交互点，训练基地为宇航员提供了一个直观且可定制的用户体验，从而优化了他们的生活和工作环境。

3D打印航天栖息地内部设计的优化，不仅提升了机组人员的居住体验，还确保了任务执行过程中的高效性和可靠性。这一突破性的设计和制造方法，为未来的太空栖息地建设树立了新的标杆。