2016年, SpaceX公司的猎鹰9号火箭冲破大气层, 将120台HP ZBook工作站送到国际空间站(ISS). 现在, 惠普打印机也将很快踏上通往太空的征程——惠普将成为NASA国际空间站的独家打印供应商.
惠普日前宣布, 将为NASA国际空间站提供50台打印机. 首批4台打印机将被送往国际空间站, 其中两台用于日常作业, 另外两台备用以应对突发故障. 其余打印机则存放在地面, 未来每两年将对空间站上的打印机进行一次更换, 直至国际空间站不再服役为止.
在太空中宇航员们如何打印呢? 为了不让打印纸满天飞, 惠普的特殊打印系统部门专为NASA设计开发了适用于零重力环境的打印机.
宇航员也需要打印机?
Ron Stephens是惠普特殊打印系统部门(SPS)的研发经理, 他在这次项目中起到了相当重要的作用. SPS部门负责惠普公司的端到端业务, 在全球各地拥有大约100名员工, 主要负责将惠普的打印技术用以满足各种独特的应用需求, 例如护照打印甚至是在指甲上打印等等.
为什么宇航员在太空中会需要打印机? Stephens解释说: '宇航员需要打印任务的关键步骤和最新的应急程序手册, 或者打印备份文件以防空间站的电子设备或其他设备失灵. 另外, 宇航员也有个人打印的需求, 例如打印他们收到的信件和照片. '
Ron Stephens表示: 'NASA寻求的是两种打印机的结合体: 它不但是一台能够与NASA联网的企业级打印机, 同时也应该是一台能够满足个人需求的家用打印机. 平均而言, 每台打印机每月大约需要打印500页纸, 需要提前做好准备, 保证宇航员能够顺利完成打印. '
挑战零重力
为外太空环境设计和开发打印机, 意味着所有问题都必须重新考虑. NASA向惠普提出了一系列要求, 比如打印机需要使用阻燃塑料, 并且不能含有玻璃, 这意味着扫描, 复印和传真的功能必须移除. 打印机必须支持以太网和无线连接, 而大多数惠普家用打印机并非同时拥有这两项配置.
Ron Stephens介绍: '我们的工作从打印机平台(Naples)开始, 它能够同时支持ENVY打印机(家用)和OfficeJet打印机(企业级), 这让我们最为接近NASA所需的功能. 最大的挑战在于应对零重力环境, 所有问题都要推倒重来. 打印纸可以叠成一摞, 是因为存在重力, 但如果没有重力呢? 打印出来的纸张应该怎么处理? 没有人愿意看到打印纸在空间站里四处漂浮. 所以, 在进纸盘和出纸盘的设计上, 我们投入了大量时间. '
为满足NASA的要求, Ron Stephens和他的团队进行了富有创造性的设计, 并运用3D打印技术进行重塑. Ron Stephens表示: '我们专门设计了一个能够在零重力环境下抓取纸张的部件. 通过3D打印生产的部件, 让这款打印机的设计极具创新, 同时显著减少了零部件的数量. 由于故障点减少, 这款打印机会更加稳定可靠. '
正是惠普的Multi Jet Fusion技术让Ron Stephens的团队更加灵活. 这种3D打印技术让团队能够实现小批量生产, 同时达到NASA所期望的高耐用性.
打印机的墨盒无需重新设计, 因为它们受表面张力和毛细管力所控制, 无需依靠重力来发挥作用. 因此, NASA可以直接购买市场上现有的墨盒.
最后的考验: 模拟零重力测试
如何保证这些打印机在零重力环境中可以正常工作呢? Ron Stephens解释说: '零重力环境很难复制, 这对我们的零重力设计和测试提出了新的挑战. 虽然从模拟测试中可以得到很多信息, 但模拟环境毕竟不是真实环境. 我们把打印机放到一架能够模拟零重力环境的飞机上, 进行最后的系统验证测试. 这样, 我们终于验证了打印机在空间站上可以顺畅运行. '
并肩作战的 '星际战队'
Ron说: '在惠普工作的24年里, 我参与过许多炫酷而独特的项目, 而NASA这个项目尤为瞩目, 它几乎让我体验到了变身宇航员的感觉. '
他也强调, 这是团队共同努力取得的成果, 并特别提到了几位对项目成功起到关键作用的成员以及与惠普特殊打印系统部门并肩作战的合作伙伴, 例如位于新加坡的制造团队, 家用打印解决方案平台团队, 以及NASA团队.
按照计划, 适用于零重力环境的ENVY打印机将于2018年2月由SpaceX 14号火箭运往国际空间站, 并从2018年3月开始在国际空间站Mission 55中运行.
