2020年5月5日18时0分，长征五号B搭载新一代载人飞船试验船和柔性充气式货物返回舱试验舱，从文昌航天发射场点火升空。约488秒后，载荷组合体与火箭成功分离进入预定轨道，我国空间站阶段的首次飞行任务告捷。

5月7日，据央视新闻报道，新一代载人飞船试验船此次搭载了一台我国自主研制的“复合材料空间3D打印系统”，这是我国首次太空3D打印实验，也是国际上第一次在太空中开展连续纤维增强复合材料的3D打印实验。飞行期间该系统自主完成了连续纤维增强复合材料的样件打印，并验证了微重力环境下复合材料3D打印的科学实验目标。

连续纤维增强复合材料的3D打印实验

随着航天技术的发展，深空探索、建设外星基地等以前只存在于科幻世界的事情逐渐成为可能，涉及实现长期在轨居留的物资和生命保障、空间设施的建造、地外星球探索基地建设和运行，这些空间活动很大程度依赖于如何实现高效、可靠、低成本的“空间制造”，从而克服现有火箭运载方式在载重、体积、成本上对空间探索活动的限制，以获得深空探索所需的运载平台、工具与装备。

空间制造可直接利用太阳能、原材料等空间资源，实现自我维持; 同时，空间微重力环境使得原位制造、组装超大尺寸构件成为可能。因此，空间制造技术对未来空间探索活动具有极大的战略意义。而3D 打印技术是一种采用逐层堆积直接进行零件成形的数字化增材制造工艺，与传统减材或等材制造相比，3D打印技术消除了加工过程对中间模具的需求，能够进行快速需求响应，具有单件小批量定制化快速制造的优势，较适合空间制造需求。

空间 3D 打印的结构样件

但是，由于空间环境极为特殊，特别是微重力环境显著影响在轨3D打印过程中的材料的固化过程，这直接关系到零件能否成形、是否具有良好的使用性能。无论是金属材料还是非金属材料，在地面条件下技术都非常成熟，并且已经进入工业应用阶段。但是到目前3D打印技术在太空中还未获得应用推广。

2014 年9 月，NASA向国际空间站运送了世界上首台3D打印机。该3D打印机采用熔融沉积技术( FDM) ，由太空制造公司( MADE IN SPACE) 制造，已在太空中成功制备了一些塑料材质的工具。欧洲航天局在2015年将一台FDM 3D打印机送入空间站进行相关实验，该设备由意大利Altran公司研制，可制备生物降解材料或无毒塑料。而此次我国进行的空间3D打印试验，是国际上第一次在太空中开展连续纤维增强复合材料的3D打印。

3D打印使用的材料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、金属材料和陶瓷材料等。而纤维增强复合材料已经被应用于先进国防装备，比如船体的高强结构体、装甲车的某些高强力结构件，特别是在飞行器结构中应用较为广泛，因为相对于金属材料，复合材料具有减轻构件重量、提高构件效率、改善构件可靠性、延长构件寿命等，具有金属材料无法比拟的优势，其在飞行器中的用量已成为衡量飞行器先进性的重要标志。而此次我国开展连续纤维增强复合材料的3D打印实验如果获得成功，将为纤维增强复合材料空间制造技术打下坚实的基础。

未来有望实现空间站的在轨建造

目前，我国正在进行空间站建设、载人航天计划和月球探测计划。如果实现功能结构件的空间制造、空间废弃零部件的回收再制造、月球资源的利用与原位制造等，将对我国空间探索产生巨大的推动作用。