NASA專家借3D打印技術(shù)開發(fā)出火星棲息地冰穹

dy1993   2017-01-05 11:02:38

近日,由設(shè)計(jì)師、建筑師和NASA專家組成的團(tuán)隊(duì)發(fā)布了火星冰穹。據(jù)悉,這是一個(gè)可用于火星的基于冰的棲息地的概念,這個(gè)概念是NASA 2015年3D打印生境挑戰(zhàn)的得主的火星冰屋的一個(gè)演變。

因?yàn)榛鹦堑谋砻婢哂袠O高的溫度,并且因?yàn)榧t色星球的氣氛不能提供足夠的免受高能輻射的保護(hù),地球上的第一批人類定居者將需要健全和有效的避難所,保護(hù)他們免受野生環(huán)境的影響。然而,建造這樣的避難所卻有難題:由于宇航員在從地球的最終旅程中只能取得有限的資源,所以該建筑物不能由任何舊材料制成。相反,我們的火星殖民者需要使用他們?cè)诨鹦巧险业降娜魏螙|西 - 包括水。

這證明了NASA的前瞻性本質(zhì),它最新的火星棲息地概念實(shí)際上是NASA 2015年3D打印生境挑戰(zhàn)的得主的火星冰屋的一個(gè)演變。獲獎(jiǎng)得主云建筑辦公室設(shè)計(jì)的一個(gè)可3D打印的冰屋獲得了25,000美元的獎(jiǎng)金,這個(gè)概念涉及3D打印冰,可以在火星上找到,并保持它包含在透明的ETFE膜內(nèi)。NASA對(duì)這個(gè)想法印象深刻,它不僅授予Clouds AO大獎(jiǎng),而且還以火星冰穹的形式進(jìn)一步發(fā)展這個(gè)想法。

一組由NASA專家、設(shè)計(jì)師和建筑師組成的團(tuán)隊(duì),最近開始在位于美國弗吉尼亞州漢普頓的美國宇航局蘭利研究中心工作,他們一直在開發(fā),并讓火星冰穹成為一個(gè)火星居住的可行概念。“致力于確定需求、目標(biāo)和制約因素后,我們迅速評(píng)估了許多瘋狂的、腦洞大開的想法,最終融合到當(dāng)前的Ice Home設(shè)計(jì),這提供了一個(gè)完善的工程解決方案,”Langley高級(jí)系統(tǒng)工程師Kevin Vipavetz說道。

雖然環(huán)形冰穹可能需要一年多的時(shí)間儲(chǔ)存水,但據(jù)NASA透露,它可以在船員到達(dá)之前建造和填充,因?yàn)闄C(jī)器人可以提前送到火星。一旦宇航員到達(dá),冰穹可能會(huì)提供更好的好處。對(duì)于人類來說,富氫水可以屏蔽銀河宇宙射線,這是人類在火星上最大的威脅之一,因?yàn)樗鼈兛赡軐?dǎo)致癌癥或急性放射病。此外,存儲(chǔ)在3D打印棲息地內(nèi)的水可能被轉(zhuǎn)換為火星上升車的火箭燃料。

基于水的3D打印棲息地的最大優(yōu)點(diǎn)之一是,宇航員將受到免受宇宙射線的保護(hù),但仍將通過半透明的墻接收大量的光?!拔覀冞x擇的所有材料都是半透明的,所以一些外面的日光可以照射進(jìn)來,讓你感覺這是一個(gè)家,而不是一個(gè)洞穴,”Langley Mars Ice首席研究員Kevin Kempton說道。

但是,對(duì)于那些生活在棲息地的人來說,白天會(huì)是一個(gè)優(yōu)勢,但還有其他關(guān)鍵的考慮,如結(jié)構(gòu)材料的選擇?!皹?gòu)成冰穹的材料必須在火星惡劣的環(huán)境中經(jīng)受多年的使用,包括紫外線輻射、帶電粒子輻射,可能還有一些原子氧、高氯酸鹽以及沙塵暴?!盠angley研究員Sheila Ann Thibeault說道。

冰穹項(xiàng)目的研究人員正在尋求可以更快地從火星中提取水的方法。目前,他們認(rèn)為有可能以每天一立方米的速度填充棲息地,并在400天內(nèi)完成棲息地的建造。然而,如果他們能找到一種提高這個(gè)速率的方法,那么項(xiàng)目可以在規(guī)模上進(jìn)行擴(kuò)大。

最終,NASA專家、建筑師和設(shè)計(jì)師只是想讓棲息地能為被派遣到那的人提供盡可能有用和舒適的居住環(huán)境?!敖?jīng)過幾個(gè)月的太空旅行,當(dāng)你第一次到達(dá)火星,你的新家已經(jīng)準(zhǔn)備好讓你搬進(jìn)去,這將是一個(gè)偉大的一天,” Kempton說。

延伸閱讀:NASA對(duì)其配備3D打印部件的最新燃燒室進(jìn)行測試

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