3D打印建立月球栖息地

时间:2021-07-06 来源:网络

说到太空探索,我们脑中总会浮现“登陆月球”、“移民火星”的话题。的确,目前人类已经登陆过月球,并且我们的火星车也已经在火星上晃悠几个来回了。但这些只是属于初期的探索任务。当前,国际上已经有几个国家计划登月,而不仅仅是为了短暂停留,一些国家计划建立起长期殖民化的栖息地。这其中一个相关项目由两位丹麦建筑师卡尔-约翰·塞伦森斯和塞巴斯蒂安·阿里斯托特利斯领导,他们组建了SAGA空间建筑师公司,以期实现他们的愿景,3D打印则是助力他们梦想成真的重要一部分。


可折叠的地外生存空间
因此,SAGA公司迎合了他们的建筑设计要求,以适应尽可能多的人类生存需求。为了解决地外空间的幽闭恐惧症,建筑整体结构使用折纸折叠技术,以最大限度地利用生活空间,同时尽量减少运输量。除了家具和电子产品等所有其他必要的生活空间商品外,栖息地还必须包含有储存电能的空间(由外部太阳能电池板供电)、为生命支持系统供给能源的藻类养殖场以及水。
可折叠的形状意味着居民可以拥有多个房间,使栖息地空间感觉更像一个家,而不仅只是一个寄居所。即使是在睡眠区和垂直花园区之间移动的风景的微小变化,也有助于减轻被限制在狭小空间中的一些心理压力。花园在减少乏味的同时增加了可持续性因素方面的考虑。由于人在外太空时是极度孤立的存在,因此,这是一个大有裨益的设计亮点。
此外,南极熊认为,目前人类处于外太空时,营养供应也是一个极大的问题,唯一的营养来源是依赖于火箭发射送来的定期供应,这是成本非常昂贵的一种方式。如果这样的地外栖息地要想长期解决营养供给的问题,就必须要考虑到建立起一套完整的生态循环系统。不过据了解,人类在地球上还尚未建立起一套完全独立于地球生态系统的生态圈,因此想要在外太空实现这样的梦想无疑是一个巨大的挑战。


从原型到 3D 打印制造
由于地外栖息地的供应运行非常有限,并且在规定需求和实际交付之间存在长时间滞后,因此栖息地居民有一些维持和修复自己栖息地的方法至关重要。这就是卡尔-约翰对3D打印技术感到极大兴趣的原因。他们意识到,可以利用3D打印技术建设和维护栖息地。SAGA团队对一些主要品牌的 3D 打印机进行了一系列严格的生产测试,最终在速度、可靠性、易用性和可重复性方面进行多方面比对后,他们选择了Craftbot。当Craftbot公司得知被选中参与这个建设项目时,他们感到非常高兴,并向SAGA提供了一套由8个工艺机器人和3个Craftbot 3打印机组成的配置。


Craftbot 打印机大显神威
Craftbot 3打印机可以帮助SAGA建造出理想的栖息地模型与合规的配套设施,此外还制造了113个ABS接头的全尺寸原型。值得注意的是,SAGA已经于2020年秋季在北极进行了长达三个月的测试!他们称这套栖息地建筑为"LUNARK",这是一个恰如其分的名字。它包括一些非常超前的功能,如天气模拟器和一套软件来监测藻类反应堆。这套栖息地被选择建造在格陵兰岛北部,它在-30°C的低温下和的飓风中都可以完好地幸存下来。
SAGA利用Craftbot打印机多次打印出工具、更换部件,它们可以用来修复栖息地破损的地方。毫无疑问,3D打印机将会是空间栖息地生存与否的“重要法宝”。

这是一个令人难以置信的伟大项目,因此SAGA的成功为他们赢得了许多奖项和媒体的头条新闻。他们整体的太空探索方法似乎确实是正确的方向,正如DTU空间部主任克里斯蒂安·佩德森所说的那样:"未来月球栖息地的建设是一个令人钦佩、雄心勃勃的项目,这些探索中的案例将会成为十分宝贵的技术示范,它也将促进航空航天的重要创新和进一步的研究。“


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