自上世紀(jì)70年代首次提出以來(lái)，空間太陽(yáng)能一直是個(gè)超現(xiàn)實(shí)主義的夢(mèng)想。進(jìn)入21世紀(jì)，3D打印讓這個(gè)夢(mèng)想有了照進(jìn)現(xiàn)實(shí)的可能。

　　相較于地面太陽(yáng)能，空間太陽(yáng)能（SBSP）擁有眾多優(yōu)勢(shì)。但將太陽(yáng)能電池板送上空間軌道的成本極高，因此發(fā)展前景曾遭受強(qiáng)大阻力。3D打印能夠很好地縮減空間太陽(yáng)能的成本，使其成為可為人類所用的能源。

　　3D打印近些年發(fā)展迅速，態(tài)勢(shì)喜人。相較于將提前生產(chǎn)好的太陽(yáng)能電池板送入太空的做法，“將特定的3D打印機(jī)送入太空，直接在空間軌道上生產(chǎn)太陽(yáng)能電池板”將大幅壓低成本。

　　美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）早前通過(guò)“Innovative Advanced Concepts”項(xiàng)目向TUI公司的產(chǎn)品—— SpiderFab 3D機(jī)器人打印機(jī)提供了投資。TUI首席執(zhí)行官Rob Hoyt解釋，產(chǎn)品的整體構(gòu)想是在太空創(chuàng)造一個(gè)簡(jiǎn)潔的、持久耐用的組裝指令，操控3D打印技術(shù)和機(jī)器人在太空制造空間太陽(yáng)能系統(tǒng)，以此替代太陽(yáng)能電池板在地球的生產(chǎn)、安裝過(guò)程。

　　通過(guò)3D打印技術(shù)，人們只需要將打印機(jī)運(yùn)送至太空，就能實(shí)現(xiàn)空間元件制造和設(shè)備搭建。飛行器裝載量將減少10倍，重量減少50%-80%。

　　包括3D打印機(jī)和機(jī)器人在軌制造太陽(yáng)能電池板元件在內(nèi)的技術(shù)只需用更小、更便宜的運(yùn)載火箭將物料帶入太空即可，這將為空間太陽(yáng)能創(chuàng)造前所未有的性價(jià)比。

　　一旦進(jìn)入太空，SpiderFab將完成安裝長(zhǎng)形、高性能的桁架結(jié)構(gòu)。這個(gè)結(jié)構(gòu)用于支撐系統(tǒng)部件，使系統(tǒng)的大型支撐結(jié)構(gòu)得以安裝，系統(tǒng)包括數(shù)百個(gè)太陽(yáng)能電池板、大型太陽(yáng)能反射器、足球場(chǎng)大小的天線。

　　為了實(shí)現(xiàn)空間太陽(yáng)能發(fā)電，SpiderFab將完成兩個(gè)基本步驟。首先，3D打印機(jī)將搭建一個(gè)碳纖維桁架結(jié)構(gòu)作為整個(gè)系統(tǒng)的框架。之后，如果要在太空中部署聚焦式太陽(yáng)能的話，機(jī)器人會(huì)根據(jù)指令在桁架結(jié)構(gòu)上覆蓋一層PV薄膜或反射物質(zhì)。

　　Hoyt表示，盡管公司還沒有對(duì)空間太陽(yáng)能的細(xì)節(jié)進(jìn)行分析，但TUI已經(jīng)通過(guò)設(shè)計(jì)分析確認(rèn)，SpiderFab能夠在太空生產(chǎn)裝機(jī)為300千瓦的太陽(yáng)能設(shè)備。

　　曾負(fù)責(zé)NASA阿波羅月球車項(xiàng)目的Hubert Davis表示，與地球同步運(yùn)行的太陽(yáng)能系統(tǒng)能夠克服在地球上的間歇性缺陷，它們能夠在99%的時(shí)間里保持發(fā)電。目前地面太陽(yáng)能電價(jià)已經(jīng)能夠與電網(wǎng)電價(jià)持平，但因缺少商用儲(chǔ)能設(shè)備無(wú)法實(shí)現(xiàn)持續(xù)的電力供給。以目前的技術(shù)成本，倘若使用儲(chǔ)能設(shè)施，那么電價(jià)將漲至現(xiàn)在的2-3倍。