2016年, SpaceX公司的獵鷹9號火箭衝破大氣層, 將120台HP ZBook工作站送到國際空間站(ISS). 現在, 惠普印表機也將很快踏上通往太空的征程——惠普將成為NASA國際空間站的獨家列印供應商.
惠普日前宣布, 將為NASA國際空間站提供50台印表機. 首批4台印表機將被送往國際空間站, 其中兩台用於日常作業, 另外兩台備用以應對突發故障. 其餘印表機則存放在地面, 未來每兩年將對空間站上的印表機進行一次更換, 直至國際空間站不再服役為止.
在太空中宇航員們如何列印呢? 為了不讓列印紙滿天飛, 惠普的特殊列印系統部門專為NASA設計開發了適用於零重力環境的印表機.
宇航員也需要印表機?
Ron Stephens是惠普特殊列印系統部門(SPS)的研發經理, 他在這次項目中起到了相當重要的作用. SPS部門負責惠普公司的端到端業務, 在全球各地擁有大約100名員工, 主要負責將惠普的列印技術用以滿足各種獨特的應用需求, 例如護照列印甚至是在指甲上列印等等.
為什麼宇航員在太空中會需要印表機? Stephens解釋說: '宇航員需要列印任務的關鍵步驟和最新的應急程序手冊, 或者列印備份檔案以防空間站的電子設備或其他設備失靈. 另外, 宇航員也有個人列印的需求, 例如列印他們收到的信件和照片. '
Ron Stephens表示: 'NASA尋求的是兩種印表機的結合體: 它不但是一台能夠與NASA聯網的企業級印表機, 同時也應該是一台能夠滿足個人需求的家用印表機. 平均而言, 每台印表機每月大約需要列印500頁紙, 需要提前做好準備, 保證宇航員能夠順利完成列印. '
挑戰零重力
為外太空環境設計和開發印表機, 意味著所有問題都必須重新考慮. NASA向惠普提出了一系列要求, 比如印表機需要使用阻燃塑料, 並且不能含有玻璃, 這意味著掃描, 複印和傳真的功能必須移除. 印表機必須支援乙太網和無線連接, 而大多數惠普家用印表機並非同時擁有這兩項配置.
Ron Stephens介紹: '我們的工作從印表機平台(Naples)開始, 它能夠同時支援ENVY印表機(家用)和OfficeJet印表機(企業級), 這讓我們最為接近NASA所需的功能. 最大的挑戰在於應對零重力環境, 所有問題都要推倒重來. 列印紙可以疊成一摞, 是因為存在重力, 但如果沒有重力呢? 列印出來的紙張應該怎麼處理? 沒有人願意看到列印紙在空間站裡四處漂浮. 所以, 在進紙盤和出紙盤的設計上, 我們投入了大量時間. '
為滿足NASA的要求, Ron Stephens和他的團隊進行了富有創造性的設計, 並運用3D列印技術進行重塑. Ron Stephens表示: '我們專門設計了一個能夠在零重力環境下抓取紙張的部件. 通過3D列印生產的部件, 讓這款印表機的設計極具創新, 同時顯著減少了零部件的數量. 由於故障點減少, 這款印表機會更加穩定可靠. '
正是惠普的Multi Jet Fusion技術讓Ron Stephens的團隊更加靈活. 這種3D列印技術讓團隊能夠實現小批量生產, 同時達到NASA所期望的高耐用性.
印表機的墨盒無需重新設計, 因為它們受表面張力和毛細管力所控制, 無需依靠重力來發揮作用. 因此, NASA可以直接購買市場上現有的墨盒.
最後的考驗: 類比零重力測試
如何保證這些印表機在零重力環境中可以正常工作呢? Ron Stephens解釋說: '零重力環境很難複製, 這對我們的零重力設計和測試提出了新的挑戰. 雖然從類比測試中可以得到很多資訊, 但類比環境畢竟不是真實環境. 我們把印表機放到一架能夠類比零重力環境的飛機上, 進行最後的系統驗證測試. 這樣, 我們終於驗證了印表機在空間站上可以順暢運行. '
並肩作戰的 '星際戰隊'
Ron說: '在惠普工作的24年裡, 我參與過許多炫酷而獨特的項目, 而NASA這個項目尤為矚目, 它幾乎讓我體驗到了變身宇航員的感覺. '
他也強調, 這是團隊共同努力取得的成果, 並特別提到了幾位對項目成功起到關鍵作用的成員以及與惠普特殊列印系統部門並肩作戰的合作夥伴, 例如位於新加坡的製造團隊, 家用列印解決方案平台團隊, 以及NASA團隊.
按照計劃, 適用於零重力環境的ENVY印表機將於2018年2月由SpaceX 14號火箭運往國際空間站, 並從2018年3月開始在國際空間站Mission 55中運行.
