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歐空局實驗用三維打印技術建造月球基地
jianaisc.com?2013-02-05 16:43? ?來源:中國科技網    我來說兩句

中國科技網訊(記者常麗君)據物理學家組織網2月1日(北京時間)報道,歐洲空間局(ESA)聯(lián)合多家機構,正在驗證通過三維(3D)打印的方法,用月球表層的風化土壤來建造月球基地的可行性。目前,他們已用1.5噸的模擬月壤造出了一塊基地建材樣品。如能進一步解決相關問題,建造月球基地的宏偉工程將變得更加簡單。

英國福斯特建筑事務所為月球基地設計了一種承重的“懸鏈”式穹頂,結合可壓力充氣的細胞狀單元格結構的墻壁,以保護宇航員免受微流星體和空間輻射的傷害。設計原則由月球土壤的性質決定,中空的密閉細胞結構就像鳥類的骨骼,是強度和重量的完美統(tǒng)一。事務所專家模型組的澤維爾·凱斯蒂利亞說:“我們常為地球上的極端氣候條件設計建筑,并盡可能開發(fā)環(huán)境效益,利用當地的可持續(xù)材料。設計月球居住地也是遵循同樣理念?!?/p>

研究所用的D-Shape打印機由英國Monolite公司提供,有一個6米長的移動打印噴頭陣列,可以在一種像沙子似的材料上噴出黏合劑。D-Shape通常用來打印雕刻品和人造珊瑚礁。Monolite公司老板恩里科·迪尼說:“我們首先要把模擬月壤與氧化鎂混合,讓它們變得像‘紙’一樣。建筑‘墨水’是一種黏合鹽,能把建筑材料變成像石頭一樣的固體。目前我們打印建筑物的速度約為每小時2米,下一代打印機將達到3.5米,一個星期就能打造一個完整建筑。”

意大利空間研究公司和圣安娜高等大學比薩工程學院對3D打印的真空作業(yè)影響進行了評估。參與評估的喬瓦尼·凱薩里提解釋說:“打印中的液體在無保護真空環(huán)境下會很快蒸發(fā)干凈。我們將打印噴頭插在表層土下,小于2毫米的液滴會由于土壤的毛細管張力效應而留在土中,所以打印在真空中也能進行。”但如何控制月球灰塵和加熱的問題還需進一步研究。3D打印在室溫下才有最佳效果,而月球表面日夜溫差極大。

模擬月壤是由專門公司提供,通常論公斤賣給科學測試,而這次卻用了幾噸之多。恩里科補充說:“意大利中部一處火山的玄武巖,經分析和月球土壤的相似性達到了99.8%,可以用來模擬月壤。”

歐洲空間局載人航天小組斯科特·霍夫蘭表示:“3D打印是一種有潛力的方法,有助于在建造月球居住地時減輕地球后勤供應的負擔。國際空間機構可以考慮這種新的可能性,將其作為普通探索方案的一部分?!?/p>

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