欧洲航天局最新技术:用仿月土壤和太阳能3D打印砖块

dy1993   2017-05-09 10:26:50

自从上世纪60年代末美国成功登月以来,殖民外星球就成为了一个世界性的热门话题。那么你有没有想过,如果有一天我们真的登上了外星球,比如火星,该怎样在那里建造家园呢?对此,很多科学家都认为,就地取材然后利用3D打印技术是最可行的解决方案。毕竟从地球将材料运送过去会消耗大量时间和金钱,而3D打印极具灵活性,最适合这种工作。

在这方面,欧洲航天局(ESA)可谓当前研究最多的一家机构 — 2个月之前,他们就成功利用模拟的火星土壤3D打印出了一个测试结构。最近,他们又展示了一种同样可行的方法,就是先利用3D打印技术制造砖块,再用这些砖块搭建房屋。

这种方法的大致步骤如下:首先,将仿月土壤(以火山岩为基础制成)投入一个太阳能熔炉。接着,后者会通过147面曲面镜将太阳光汇聚到一起形成超高温光束,将土壤融化,然后层层叠加,最终堆积出砖块。

据项目材料工程师Advenit Makaya介绍,实际测试时,烧制过程中的温度高达1000℃,而砖块的层厚是0.1毫米。大约5小时,他们就可以烧制出一块20厘米 x 10厘米 x 3厘米的砖块。这些砖块的硬度可与石膏媲美,但有一些的边缘会出现翘曲(因为冷却速度比内部更快)。对于这个问题研究人员表示,他们正在尝试通过提高打印速度加以解决。

不过尽管如此,这种方法目前仍处于概念验证阶段,还有很多障碍需要跨越。Makaya表示,相关的研究工作将会由另一个名为RegoLight的项目继续进行。之前,他们所做的测试都是在标准大气条件下进行的,但RegoLight项目就不会这样“温柔”了 — 它会更进一步,创造出模拟能模拟月球的真空、高温环境,从而检验这种方法是否依然具备可行性。

值得一提的是,这种3D打印砖块的方法也可以用于地球,比如建造灾后应急设施。因为它可以就地取材,进而大大缩短房屋的建造时间,而这正是受灾人员最需要的。

延伸阅读:欧洲航天局成立实验室研究太空3D打印技术

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