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太空3D打印机用火星沙土打印星际移民住所

发布时间:2020-03-23 13:50:22阅读:来源:华辉建设设备

北京时间4月14日消息,《华尔街日报》网络版周一刊文指出,星际移民早已不再是天方夜谭,一家荷兰公司选出了100人,并计划在2027年将他们送到火星。而在NASA的太空3D打印机帮助下,这群星际移民可以使用火星上的沙子打印出砖块,建造庇护掩体。另外,太空3D打印机还能够打印披萨等食品,这给长时间的星际穿越提供了物质保障。固然,这类打印机还处在实验阶段,但未来有一天,它也许能够成真。

伦敦建筑公司Foster + Partners已设计出可以打印的月球侨居地。

以下为文章梗概:

星际移民

今年2月,荷兰一家私人公司公布了100位候选人大名单,为“管去不管回”的火星单程旅行做出第一步准备。如果所有工作都依照这家公司所畅想的那样顺利,人类将于2027年某一时刻登陆火星。成功登上火星后,他们需要快速建立永久性居住掩体。不过,距离这颗红色星球最近的建材超市远在1.4亿英里之外。现成可用的唯一材料,便是火星上随处可见的沙子。

如果NASA(美国国家航空航天局)旗下马歇尔太空飞行中心(Marshall Space Flight Center)的尼基·维克海瑟(Niki Werkheiser)和其工程团队的研究终究成真,这些前往火星的人们便可得到一切所需物品。目前,维克海瑟团队正在研究太空3D打印机,可以使用火星表面的沙子,生产砖块,从而建造密闭且防辐射的建筑掩体。

NASA这项3D打印研究项目,正在阿拉巴马州的汉茨维尔市(Huntsville)进行。维克海瑟是该项目经理,她和她的团队使用仿真火星沙作为原材料,打印出曲面墙壁和其他建筑结构。与此同时,欧洲航天局(European Space Agency)也在进行各种探索,采取月球尘埃来打印建造月球基地。伦敦建筑公司Foster + Partners已设计出可以打印的月球侨居地。

如果宇航员尝试飞抵火星,他们可以在长时间的太空环境中,吃上由3D打印食品系统生产的披萨,目前,该项目正在美国德克萨斯州研发中。

工业工程师和设计师们投身三维打印已有十年以上历史,采取的是改进版电子喷墨打印机。而太空3D打印机则可压出塑料、合金、复合陶瓷和混合固化剂,能够在一张纸薄厚的程度上积聚复杂的形状。航天工程师们使用这类打印机,制造火箭引擎零部件和其他工业化构件。

太空3D打印

而如今,3D打印技术正走向太空

加州航天公司Made In Space首席执行官亚伦?科梅尔(Aaron Kemmer)表示:“如果你要去其他世界定居,你就需要这类技术。”当前,Made In Space公司正积极开发太空打印技术。

科梅尔和他的同事正测试一种高尖端微重力打印机,其可以打印陶瓷制品、合成材料和耐高温聚合塑料等制品。他们采取名为“表层土壤”的材料进行实验,这类“表层土壤”是一种火山灰粉末,研究人员用它来替换真实的月球尘埃。

Made In Space公司首席工程师迈克尔?斯奈德(Michael Snyder)表示:“最开始一团糟,就好像在打印糖粉。”不过,他们已取得了一些不俗成绩。

去年12月,NASA宇航员巴里·威尔莫(Barry Wilmore)在国际空间站成功打印出棘轮扳手,这也是太空轨道内第一个打印而来的工具。

Made In Space公司一名工程师在地面上设计出扳手样式,而后将图纸转化为计算机代码,以邮件方式发给身在太空的威尔莫。威尔莫使用这家公司的实验版3D微重力打印机,采取含有热桃胶的墨水,打印出全部扳手,前后共耗时3个小时。而且,该扳手每一个物理层,厚度只有7毫米。

在打印原料托盒中,这些材料并没有飘走。不过NASA工程师尚不能肯定,在失重环境下,这些薄片层冷却后能否恰当结合在一起。

通常而言,宇航员需要等上一年或更长时间才能收到从地面送来的新工具。威尔莫共打印了25个试验性零部件,并将其送抵地面。上个月,NASA工程师希望开始针对这些部件进行瑕疵检测。

“空间站的3D打印机是第一步”,维克海瑟说,“这为我们思考可能性开了个头。我们认为,可以在零重力下造出在地球上弄不出来的东西。”

理论上说,高尖端打印机未来能够在人类移民抵达某一星球前,就将降落场、道路和庇护所建造完成。这些打印机乃至还能自我打印,造出另外一台如出一辙的打印机出来,或1批批可以自我组装的建筑机器人。当前,英国巴斯大学(University of Bath)就在研发能够自我复制的3D打印机,其可生产新的、改进版的“自己”。

3D打印月球基地

欧洲航天局的工程师们正积极探索,使用现有3D打印技术建造全部月球基地。

在最近一次实验中,工程师们使用Monolite UK Ltd公司开发的3D立体成型打印技术,以氧化镁和仿真月球灰混合物为原料,打印出每块重达1.5吨的建筑砖块。

欧洲航天局3D打印项目负责人劳伦特·帕巴古安(Laurent Pambaguian)表示:“将这些砖块从地球运到月球,经济上来说是不可能的。除将3D打印机送上天外,别无他法。”

去年,欧洲航天局计划发射自家研发的3D微重力打印机到空间站。眼前,NASA、Made In Space和欧洲航天局,都在着眼另一种星际墨水原料:垃圾。3家机构正研发循环系统,可以熔化塑料工具、食品包装和其他空间站垃圾,用来再次打印所需的物品。

欧洲航天局产品保障和安全部门负责人沃尔夫冈?维斯(Wolfgang Veith)表示,此举可以下降太空发射所需的原料。去年,宇航员共扔掉3300磅太空货盘、装备、食品、小型卫星和衣服等,让这些东西在大气层燃烧殆尽。

发起文章开始提及的火星“单程旅行”的“火星一号”公司(Mars One)CEO巴斯·兰斯多普(Bas Lansdorp)表示,3D打印机未来某一天会是每位星际旅行者携带的行李,但这项技术对公司来讲还是过于试验性的。

依照“火星一号”公司的假想,前往火星的人们将居住在密闭小屋中,由火箭送至目的地,而且在着陆前就已有机器人负责建造开路。

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