NASA和Autodesk使用生成设计来制造新的太空探索着陆器

尽管未来某天有可能将人类殖民地放在火星，土星和木星上，而卫星是最有可能在银河系中探寻出生命迹象的一种手段。

然而，将漫游者和登陆者送到这些遥远的星球上构成了相当大的挑战。从人们的角度来看，人类已经成功地将火星车送到距离地球大约3500万英里的火星上。就其本身而言，木星距离我们有3.65亿英里，而土星则远超过3.81亿英里。

虽然这对某些人来说似乎是不可能完成的任务，但美国宇航局喷气推进实验室的工程师们已经在尝试与3D软件公司Autodesk合作提出解决方案。这些小组正进行一个为期多年的合作研究项目中，旨在利用Autodesk的生成设计技术，探索和确定太空探索设计和制造的新方法。

上周，Autodesk和NASA的JPL在拉斯维加斯的Autodesk大学展出了一个概念着陆器，他们说这是“使用生成设计创建的复杂的结构”。

值得注意的是，作为合作的一部分，Autodesk旨在向NASA的JPL展示生成设计在产品性能和成本/时间节省方面的差异。

Autodesk的行业研究高级主管Mark Davis解释说：“他们很清楚他们对增量收益不感兴趣：如果他们只能将性能提高10%，他们基本上不感兴趣。如果我们能够提供软件工具来帮助他们实现30%或更高的性能提升，那么我们就会引起他们的注意。该项目表明，Autodesk技术可以在这个级别上实现大规模节约。”

在构思行星际着陆器时，必须考虑许多因素，以满足复杂的操作功能和对极端条件的抵抗力的要求。设计着陆器的工程师还必须确保飞行器有足够的燃料来到达目的地并且尽可能轻。每一公斤的质量可以从结构有效载荷中切割下来，使得传感器和仪器的科学有效载荷能够大幅增加，以寻找地球以外的生命。

Autodesk主要与JPL的Atelier部门团队合作，该团队致力于探索太空探索应用的新技术和新工艺。Atelier部门尝试各种新途径新技术，如果成功，他们会将新技术“注入”现有流程。

“我们为高性能赛车开发了一款定制版本的软件，使我们能够帮助客户立即解决多种限制。然后我们将其应用于JPL需要考虑的问题，”戴维斯说。“我们采用了一种系统，旨在帮助我们的客户解决一级方程式赛车的系统级悬架问题，并对空间探索关键的结构约束应用新的要求。这使我们有机会进一步提升软件的功能，帮助我们的客户解决更大，更复杂的问题。”

值得注意的是，Autodesk的生成设计平台使用户能够设置各种制造限制，用于增材制造，以及CNC加工和铸造。

在设计概念着陆器时，JPL团队利用Autodesk的生成设计工具创建了许多结构组件，包括保存科学仪器的内部结构以及将着陆器腿连接到主有效负载箱的外部结构。该团队证明了生成设计的好处，成功地将外部结构的质量减少了35%。

“生成设计还使JPL团队能够快速迭代着陆器的不同设计概念。也就是说，虽然大多数设计团队需要花费两到四个月的时间来引入修改后的设计，但生成设计帮助他们在短短两到四周内取得了成果。”Autodesk技术主管Karl Willis说。着陆器项目仍然处于开发阶段。