NASA和Autodesk合作嘗試新材料和3D打印,以開發人類棲息地,以便在火星上進行潛在的定居。 Rob Spiegel在自動化和控制方面已有17年的歷史,其中15年為 Design News 。他所涉及的其他主題包括供應鏈技術,替代能源和網絡安全。10年來,他是食品雜志 Chile Pepper的所有者和出版商。

據我們所知,人類還沒有像火星那樣生活在其他星球上。這并不意味著他們將來不會這樣做,這就是為什么NA??SA和Autodesk正在嘗試使用3D打印來為這種情況建立棲息地。
根據Autodesk集團Raymond Deplazes 的博客文章,兩 公司已聯手試驗如何在地球上對由輕質材料制成的人類居住結構進行3D打印,這些結構可以輕松地拖入太空并在其他星球上重新組裝。Autodesk網站上的制造和研究公關經理。
什么是Regolith?
具體而言,這兩 公司將技術和專業知識結合起來,采用了 種稱為機器人擠壓的工藝,以及 種由再生塑料和松散沉積物(稱為風化層)組成的復合材料。Regolith包括土壤,灰塵,破碎的巖石等。它可以廣泛存在于地球,其他行星,月球,甚至小行星上。Autodesk的業務發展主管Abhishek Trivedi向Design News表示,這種材料和工藝有可能改善地球上的建筑以及未來的空間定居 。
“我們正致力于自動機器人建設,可用于地球上的基礎設施項目,”他解釋說。“這項工作的目標是開發適用于遠程控制結構的材料,硬件和控制軟件。肯尼迪航天中心的美國宇航局沼澤工程是我們的合作伙伴。他們的任務是找出 種在其他星球上建立棲息地的方法,“他補充道。
這項工作的 個方面是材料勘探。到目前為止,研究人員已經發現,風化層在可以用它構建的方面是多功能的,以及它如何解決目前建筑中常用材料的問題,Trivedi說。
“這種材料是由高玄武巖土壤和聚合物制成的,”他解釋道。“這意味著它可以消除使用波特蘭水泥混凝土的水所帶來的問題,例如固化要求,收縮等。此外,材料可以加熱到恰當的粘度,以實現復雜的自由形狀設計。這意味著您可以創建復雜的懸臂,圓頂,投影,屋頂等,而無需任何腳手架或支撐結構。“
空間3D打印
就其本身而言,NASA 直是3D打印的 驅。該機構已經在太空中使用輕質材料進行了大量3D打印實驗,作為人類在火星或地球以外的行星以及其他目的上進行定居的準備工作的 部分。
由于美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)和加州理工學院之間的合作,其3D打印工作包括在單個零件中發明 3D打印多種金屬。NASA還實現了3D打印的火箭部件,并 使用3D打印制作了其他 進部件,用于深空任務。
該航天局甚至贊助了 個“從廢物到太空”的競賽,為深空探測設計和建造3D打印的棲息地,包括美國宇航局計劃的載人火星之旅。目前,公司正在競標與NASA合作完成該任務。
堅韌耐用
在目前與Autodesk的合作中,NASA從復合材料中打印出所謂的“澤西屏障” - 種通常由混凝土制成的物體。 常見的是澤西障礙物在道路施工區域附近分隔交通車道。為此,它們必須堅固耐用,這也是NASA工程師為人類空間住宅所擁有的目標。
根據NASA規范,Autodesk的高 咨詢團隊使用Fusion 350和PowerMill等公司工具設計屏障,以符合結構和機器人擠壓要求,根據博客文章。他們還設法在設計上實現了顯著的減重效果。
Autodesk還開發了用于控制工業機器人手臂的軟件,該手臂配有由NASA設計的專用末端執行器。這使得自由形式的添加劑制造成為可能,而無需外部支撐或腳手架。
美國國 航空航天局和歐特克工程師表示,他們對完成的項目結果表示滿意,發現這種風化層/塑料復合材料已被證明是堅固,可靠且相對輕質的。Trivedi說,這些公司的目標是進行進 步的實驗,以擴大材料和工藝,不僅為火星建造人類棲息地,而且還在地球上建立人類棲息地。
“我認為我們現階段擁有合適的硬件,軟件和材料,而且我們已經證明自己規模較小,”他說。“下 步是擴大規模。我們正在與NASA 起尋找 個大型基礎設施項目。在內部,我們希望建造 座兩層樓的房子,并將成本與傳統建筑技術進行比較。“
Elizabeth Montalbano是 位自由撰稿人,撰寫了20年的技術和文化。她曾在鳳凰城,舊金山和紐約市擔任專業記者。在空閑時間,她喜歡沖浪,旅游,音樂,瑜伽和烹飪。她目前居住在葡萄牙西南海岸的 個村莊。