美国国家航空航天局（NASA）近日成功在低地球轨道测试3D打印弹簧机构（JACC），验证了增材制造在卫星天线部署中的应用潜力。该装置搭载于Mercury One卫星，通过一体化设计显著减少零部件数量，降低成本并提升可靠性。此次实验展示了3D打印技术在航天领域缩短研发周期、简化结构设计的优势，为未来卫星通信天线和在轨制造技术发展提供重要参考，标志着航天器制造正向高效、低成本方向加速转型。
由美国国家航空航天局喷气推进实验室（JPL）开发的一种紧凑型部署机构，于2026年2月3日在一艘商业航天器上成功启动，展示了增材制造技术如何在未来轨道天线系统中同时降低成本并简化设计复杂性。
该装置被命名为JPL增材顺应式舱（JACC），在Proteus Space公司的Mercury One卫星上完成展开。机载摄像机记录了这一部署过程，当时飞行器正沿低地球轨道飞越南极洲上空。
JACC项目的资金来源包括JPL内部研发经费以及美国国家航空航天局地球科学技术办公室（ESTO）的支持。
技术设计与配套载荷
JACC是该航天器上两项JPL实验系统之一，这两项技术旨在在保证天线阵列精确部署能力的同时，尽量减少存储空间需求。此次演示表明，通过3D打印方法制造的组件，相较于传统工程制造的航天硬件，可以实现更快速、更经济的生产，同时降低结构复杂度。
JACC采用钛材料，通过增材制造工艺一体成型，将多个机械部件——包括铰链、面板、压缩弹簧以及两个扭转弹簧——整合为一个统一结构，其零部件数量仅为传统类似组件的三分之一。
该机构尺寸约为每边4英寸（10厘米），重量略高于1磅（498克）。其弹簧可从略高于1英寸的压缩高度延展至约6英寸（约3至15厘米），设计原理基于标准卫星通信天线结构。
JPL 3D打印部件弹出展开。图片来源：NASA。
Mercury One任务：双技术验证
Mercury One还搭载了来自JPL的第二项实验载荷：用于地球科学的固体欠约束多频段（SUM）可展开天线。这两套系统共同构成名为“PANDORASBox”（可实现重复精度的原型驱动非线性可展开结构，收纳于盒体中）的项目。两项设备均由JPL在有限预算条件下，于12个月内完成概念设计、制造、测试及发射准备工作。
该航天器于2025年11月28日在加利福尼亚州范登堡太空军基地发射升空，搭乘SpaceX的Transporter-15任务进入轨道。
战略背景：3D打印在航天系统中的变革性作用
NASA对增材制造的采用，正在从根本上重塑航天器组件的设计与部署方式。对于天线系统而言，3D打印带来了显著优势：通过高度集成的设计，大幅减少零部件数量，从而降低机械复杂性与故障风险，同时实现传统制造方法难以达到的部署结构。JACC机构正是这一战略转型的典型示例。
在NASA之外，整个航天行业也在快速推进3D打印天线技术的发展。澳大利亚公司Fleet Space通过与3D Systems合作，大幅压缩开发周期，在三周内即可完成每批55个射频贴片天线的小批量生产，用于其Alpha星座项目。
Fleet Space的3D打印Alpha小型卫星。图片来源：Fleet Space。
与此同时，Orbital Composites获得了美国太空军170万美元合同，用于推进在轨天线制造技术，并与Axiom Space、诺斯罗普·格鲁曼公司以及西南研究院合作，计划在五年内部署自主化“太空工厂”模块。这些并行进展标志着航天制造正从依赖地面生产，逐步迈向轨道制造的新范式。
