欧洲航天局展示如何3D打印月球基地

3D打印

      宇航员到底能不能在未来的某一天在月球上3D打印一个基地？为了寻求这个问题的答案，2013年欧洲航天局（ESA）与知名的建筑事务所Foster + Partners合作，开展了一系列研究。最后的研究结论是：利用月球土壤进行3D打印在原则上是可行的。不过，自那时以来，相关的研究工作仍在继续。

       Foster + Partners设计了一座可以容纳4个人的月球基地，该基地能够防范陨石、伽玛射线和高温波动。 目前构想的建筑方式，是首先构建一个中空的柱状结构，这样的话可以从柱子内部输送材料到顶部。从柱子顶部展开一个可充气的圆形结构作为屋顶，然后以这个圆顶作为建筑支撑，由可移动的3D打印机使用月球土壤逐层构建，为基地打造一个防护壳，以防止宇宙辐射和微流星体的撞击。

      为了以最低限度的“墨水”用量确保足够的强度，防护壳被设计成类似泡沫的中空封闭的蜂窝结构。该结构的几何形状接近我们的天然生物系统。不久，该机构还将研究另一种在月球上进行3D打印的方法，即聚焦太阳光去融化月球的风化层，从而构建出指定的月上建筑。

       但是，这种月球3D打印技术究竟如何才能打印出完整的月球基地？上周四，欧洲航天局和Foster + Partners公布了一段视频对此作出了回答。他们选择了月球南极沙克尔顿环形山的边缘作为月球基地的位置。欧洲航天局为此解释说，“月球的自转导致太阳光以极低的角度掠过其极点。其结果是沿着沙克尔顿环形山的边缘有一个近乎恒定的“永久光照区”，并且位于永久阴影区域旁边。在这样的地点建立基地能够利用其丰富的太阳能，最大限度避免在月球其它部分的极端冷热交替现象。”

       2014年10月，超过350名专家一起来到了欧洲航天局位于荷兰Noordwijk的ESTEC技术中心，参加了为期两天的增材制造空间应用研讨会。该会议的目的就是共同讨论如何应用3D打印技术以改造航天事业的运作方式，而且他们也已经开始准备为此统一标准。

        欧空局还展示了一个3D打印的卫星太阳能电池板支架。这是一个钛金属版的原型，被称为Adel'Light，由泰雷兹·阿莱尼亚宇航（Thales Alenia Space）公司制造，是他们现有Adele系统的轻量级版本。这个3D打印的版本比原有的设计质量减少了80%，其前端的螺旋铰链可以作为一个单独的零件一次完成。

      “在实践中，我们拥有多次针对地球上的极端气候设计建筑物的经验，而且主要使用本地的、可持续材料以获得环保效果。”Foster + Partners专家建模小组的Xavier De Kestelier说。“我们对于月球居所的设计也遵循类似的逻辑。”