3D打印建築即將登上月球
圖中是一個在建設中的多穹狀月球基地。機器人正在建造右側兩個穹頂(圖片開源:歐洲航天局)據國外媒體報道,歐洲航天局計劃使用3D打印技術建造一座月球基地。
對於太空開拓者來說,把建設用料從地球上運到太空的巨大成本已經成為攔路虎。除非有一個太空升降機,這個問題還會一直困擾著太空開拓者。一種解決辦法是盡可能減少材料的運輸量。就建造月球基地來說,我們是否可以幹脆把巖石當做原料?畢竟,月亮主要就是由石頭構成。
歐洲航天局聯合Foster+Partners建筑設計公司以及Monolite UK公司正待算將此想法付諸實踐。
使用月球本身的松散巖石充當混凝土的主要原料,以及Monolite公司提供的的基於機器人的D-Shape型3D打印機,建築設備得以最大限度的利用當地原料。該設計利用由月球岩石製造的外殼來保護基地免受小型流星和類似異物的損壞。基地的生活區就像一個在保護殼下的充氣包裹。
一台工作中的D-Shape型3D打印機。在月球上使用的打印機會更具有靈活性(圖片開源:歐洲航天局)
使用3D打印機在真空環境下打印混凝土和在地球上打印的區別非常大。研究小組已經做過相關實驗,使用模擬月球巖石材料在真空膛內來尋找實用的建造方法。出現的主要問題是,混凝土是由液態原料凝固而成,而在真空環境下沒有保護的液態原料會直接汽化。而研究人員發現,如果把3D打印機的噴嘴設在風化層下,毛細作用力會讓足夠的液態原料就位。
圖為一個重1.5噸的示範建築塊,由采自意大利火山的仿月球岩石。建築塊的蜂窩狀設計能夠在建築強度和建築重量之間達到一個完美的平衡點(圖片開源:歐洲航天局)
有3D打印月球基地想法的也不只歐洲航天局。2011年,美國宇航局發布了的一些圖片也透漏了其類似想法,即設想在宇航員到達月球之前,使用帶有建造功能的探測車先把月球基地的地基自動建好。換句話說,讓機器人把艱苦、高危的建築工作首先完成,相關環境基本構建好後再由人類閃亮登場。
圖為3D打印的月球基地。基地包括一個圓柱形結構,可通向內部充氣拱形屋。由多個這種模塊結構組成在一起就形成了圖一所示的建築結構(圖片開源:歐洲航天局)
從不可思議到頗有威信,這一轉變之快著實令人驚異。
騰訊科技
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