Xometry 择幂科技帮助将 AcubeSAT 从原型打造为可发射的纳米卫星

在早期，我们介绍了塞萨洛尼基亚里士多德大学 SpaceDot 团队及其雄心勃勃的 AcubeSAT 项目。目前，该团队正迈向新阶段，将 AcubeSAT 升级为具备在轨维持酵母细胞能力的全功能纳米卫星实验室。通过应对新挑战并在 GitLab 开源协作，团队持续证明学术项目是如何推动太空探索创新的。

您好！我们是 SpaceDot 一个来自（希腊）塞萨洛尼基亚里士多德大学的非营利性跨学科学生团队。我们的目标是开创创新的空间应用，并拓展开源空间研究的潜力。通过在所有项目中采用开源工具，致力于向社区共享研究成果。我们的所有工作——包括代码、模型、设计和文档等——均以 AcubeSAT Gitlab 网页开放许可形式发布于 GitHub。

在我们之前的案例故事中，我们分享了如何设计与建造 AcubeSAT——一款搭载酵母细胞生物运载部件的 3U 纳米卫星 (30x10x10 cm)，旨在探索开源空间生物学的边界。我们详细阐述了构建能在太空极端环境下研究 100 余种蛋白质的系统所面临的挑战。现在，经过初步实验与测试，我们兴奋地宣布：通过优化方法与攻克新工程挑战，AcubeSAT 已更接近其最终轨道任务目标。

太空生物研究用模块纳米微型 AcubeSAT

太空中的微生物微型实验室

我们的方案是构建一个模块化的全功能微型实验室——其设计不仅满足任务需求，还可实现快速扩展与部件互换。

为实现这一目标，我们设计了充气式加压容器、为细胞提供营养的流体系统、监测生长的成像系统，以及管理所有功能的精密电子系统，另外还包括其他必要组件。在所有组件中，流体歧管是实验的关键核心。

AcubeSAT 运载部件渲染图

为太空任务打造可靠的流体歧管

为全面研究空间环境影响，需在卫星轨道上开展多组实验。这需要一种能精确分配与控制营养液流量的组件。

团队最初考虑使用复杂管道系统，但其过多的故障点无法满足空间任务可靠性标准。因此我们转为采用歧管设计——一种轻量化紧凑组件，通过单入口和单出口控制内部流道，持续为细胞提供营养。

生产能力/材料的选择与功能同等重要，需从设计初期统筹考量。为满足歧管设计的复杂需求，我们开始尝试 3D 打印技术。最初，我们使用 FDM 打印验证设计，但其层间气泡缺陷难以满足太空应用要求。为此，我们转向 SLA 打印，其精度与质量更优。

流体歧管：在 AcubeSAT 上实现精准营养液流向的紧凑型设计

尽管初步结果充满希望，但我们很快发现，采用此方法难以正确组装众多接头且确保防漏。必须重构设计。

此时，我们果断决定大幅简化设计，使其可通过机械加工实现更高精度与公差控制。在重新设计过程中，我们意识到需要寻找能制造高精度原型件的合作伙伴——于是选择了 Xometry 择幂科技。

概念验证：测试数控原型

当最终收到数控铝制原型时，设计已成功转化为实体。我们立即开始了严格的测试，确保原型可以符合项目的苛刻要求。

通过 Xometry 择幂科技制造的流体歧管 CNC 加工原型

阀门组装与流体分布测试等初步试验，验证了该部件的强大潜力。尽管仍需设计方面的细微调整，但我们确信在正确的方向上，一切努力都是值得的。在数月数字设计后见到实体部件，是每位工程师期待的回报。

进入环境测试最终阶段

随着项目快速推进，我们对即将到来的阶段充满期待。下一步将对运载部件进行太空极端环境测试。我们的设计将在比利时的 ESA 设施中经受发射与在轨模拟测试。此阶段将最终验证设计对空间环境的适应性与就绪状态。

随着发射准备启动，我们正满心激动地与 AcubeSAT 一起迈向其既定任务。请为我们送上祝福，共同迎接这一关键节点！