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各种3D打印方法示意图（图片来源：参考文献[1] ）
国际上普遍采用丝状材料作为太空制造的主要材料形态 ， 其主要采用熔融沉积的方法（FDM）去实现太空3D打印 ， 基本原理为加热头把热熔性材料加热到临界状态 ， 使其呈现半流体状态而不是液体状态 ， 然后加热头会在软件控制下沿CAD 确定的二维几何轨迹运动 ， 同时喷头将半流动状态的材料挤压出来 ， 材料瞬时凝固形成有轮廓形状的薄层（图3） 。
从这个打印特征来看 ， 整个方法过程中不会有液体和粉体出现 ， 原料在加热条件下变为半流体固态状态 ， 而加热主要为电阻丝加热 ， 而不是激光加热或者电子束加热等要求比较苛刻的加热方式 。这种方法最为简单可行 。

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FDM打印原理和打印设备（图片来源：左图维基百科 ， 右图veer图库）
2020年5月7日 ， 中国首次开展轨道3D打印试验 ， 也是全球首次实现连续碳纤维增强复合材料的太空3D打印（图4） 。所采用的技术就是熔融沉积（FDM）3D打印技术 ， 所采用的原料是树脂基连续碳纤维增强复合材料 ， 这种材料在加热的条件下 ， 树脂塑料熔化成半流体状态,遇冷即可黏合在一起 ， 得到想要的复杂结构件 。

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中国首次太空3D打印连续碳纤维复合材料（图片来源：中国空间技术研究院）
人类建立太空基地的探索
在星球建造太空基地 ， 因为有一定重力条件 ， 粉体的打印相对有一定的可行性 ， 在具备封闭的气氛条件下 ， 液体的打印也可以完成 ， 月球和火星具有创造这样环境的条件 。
欧洲航天局与阿尔塔SPA、Monolite有限公司、福斯特建筑事务所和圣安娜高等研究学院组成的工业协会采用D-Shape的黏结剂喷射3D打印技术（图5）评估了在月球建造基地的可行性[2] 。
他们首先模拟建立了一个环境温度为20℃、真空度在2KPa的封闭环境 ， 并且通过理论计算在此条件下只要控制直径200μm以下黏结剂（墨水）液滴喷射在月球土壤层（73%的粒径小于150μm ， 81%的粒径小于250μm）上 ， 液滴则不会蒸发 ， 并且能够保持足够长时间的液体状态来让月壤形成网状结构 。最后实践用类月壤火山灰打印了构件 ， 经过测试 ， 结果非常好 ， 其具有与混凝土一样的低孔隙率 ， 相容硬度也非常好 。

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D-Shape 打印的建筑（6m×6m×6m）（图片来源：参考文献[3]）
我国在利用3D打印技术模拟建造月球基地方面也进行了探索 。2021年 ， 科技部将“轻量化可重构月面建造方法研究”列入重点研发计划 ， 成为“工程科学与综合交叉”的重点专项 。
华中科技大学成为该项目的首席科学家单位 ， 他们把中国在月球上建造的月面基地样式定名为“月壶尊” ， 这是一个外形酷似鸡蛋壳的建筑 。计划用月壤烧出月球砖 ， 再用“月蜘蛛”的机器人砌筑[4] ， 3D打印模型“月壶尊” 。