麻省理工学院（MIT）的工程师们在 2 月 20 日取得了突破性进展。他们成功开发出了首款全 3D 打印的电喷发动机（electrospray engine）。这一成果为小型卫星（CubeSats）的推进系统提供了更高效、低成本的解决方案。
据 IT 之家所知，电喷发动机是通过把电场施加到导电液体上，进而产生高速微滴喷流，以此来为航天器提供推力的。电喷发动机与传统的化学火箭相比，在轨道精确操控方面有着优势，原因是它的推进剂利用效率更高。但是，传统电喷发动机的制造需要依赖昂贵并且耗时的半导体洁净室工艺，这就对其广泛应用造成了限制。
为突破这一限制，MIT 的研究团队运用了一种全新的制造方式，即全 3D 打印技术。这种技术不但可以快速制造发动机，并且成本只是传统推进器的极少部分。研究人员借助市场上能够获取的 3D 打印材料和工艺，顺利制造出了这款发动机，还有望在轨道上直接进行打印，原因是 3D 打印技术能够在太空环境中被应用。
研究团队将双光子打印和数字光处理（DLP）这两种 3D 打印方法相结合，从而克服了制造复杂设备的挑战。这种设备由宏观和微观组件构成，并且这些组件需要无缝协同工作。双光子打印技术借助高精度激光束逐点固化树脂，能够制造出极其尖锐的发射器尖端以及狭窄且均匀的毛细管，以便携带推进剂。数字光处理技术通过微型投影仪来逐层固化树脂，它被用于制造更大的流道块，这样就能确保推进剂的储存和分配。
该原型发动机具有 32 个电喷发射器，能够平稳且均匀地把推进剂喷射出来。测试结果表明，这款 3D 打印发动机的推力和现有的电喷发动机是相当的，有的时候还更强。并且，研究人员还察觉到，通过对电压进行调节，能够达成更宽泛的推力范围，这样就可以减少对那些复杂的管道、阀门或者压力信号网络的依赖，使得发动机更轻、更便宜并且更高效。
MIT 微系统技术实验室（MTL）的首席研究科学家路易斯・费尔南多・维拉斯奎兹 - 加西亚（Luis Fernando Velásquez - García）表示，我们期望借助这种制造技术，让更多的人能够参与到太空硬件的研发当中。半导体制造技术与低成本太空探索的理念不相符，而我们的目标是通过普及化的制造技术，来推动高性能太空硬件的发展。”
未来，研究团队打算进一步去探索电压调节所具有的优势。他们要制造出更加密集且规模更大的发射器阵列。同时，还会尝试运用多个电极，以实现将推进剂的电喷射触发与喷流形状以及速度的控制相分离。从长远的角度来看，他们期望能够展示一颗全部采用 3D 打印电喷发动机的 CubeSat 卫星，该卫星可用于在轨运行以及离轨操作。
