歐洲航天局最新技術:用仿月土壤和太陽能3D打印磚塊

dy1993   2017-05-09 10:26:50

自從上世紀60年代末美國成功登月以來,殖民外星球就成為了一個世界性的熱門話題。那么你有沒有想過,如果有一天我們真的登上了外星球,比如火星,該怎樣在那里建造家園呢?對此,很多科學家都認為,就地取材然后利用3D打印技術是最可行的解決方案。畢竟從地球將材料運送過去會消耗大量時間和金錢,而3D打印極具靈活性,最適合這種工作。

在這方面,歐洲航天局(ESA)可謂當前研究最多的一家機構 — 2個月之前,他們就成功利用模擬的火星土壤3D打印出了一個測試結構。最近,他們又展示了一種同樣可行的方法,就是先利用3D打印技術制造磚塊,再用這些磚塊搭建房屋。

這種方法的大致步驟如下:首先,將仿月土壤(以火山巖為基礎制成)投入一個太陽能熔爐。接著,后者會通過147面曲面鏡將太陽光匯聚到一起形成超高溫光束,將土壤融化,然后層層疊加,最終堆積出磚塊。

據項目材料工程師Advenit Makaya介紹,實際測試時,燒制過程中的溫度高達1000℃,而磚塊的層厚是0.1毫米。大約5小時,他們就可以燒制出一塊20厘米 x 10厘米 x 3厘米的磚塊。這些磚塊的硬度可與石膏媲美,但有一些的邊緣會出現翹曲(因為冷卻速度比內部更快)。對于這個問題研究人員表示,他們正在嘗試通過提高打印速度加以解決。

不過盡管如此,這種方法目前仍處于概念驗證階段,還有很多障礙需要跨越。Makaya表示,相關的研究工作將會由另一個名為RegoLight的項目繼續(xù)進行。之前,他們所做的測試都是在標準大氣條件下進行的,但RegoLight項目就不會這樣“溫柔”了 — 它會更進一步,創(chuàng)造出模擬能模擬月球的真空、高溫環(huán)境,從而檢驗這種方法是否依然具備可行性。

值得一提的是,這種3D打印磚塊的方法也可以用于地球,比如建造災后應急設施。因為它可以就地取材,進而大大縮短房屋的建造時間,而這正是受災人員最需要的。

延伸閱讀:歐洲航天局成立實驗室研究太空3D打印技術

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