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你知道什么是月球尘埃3D打印吗?

178 发表人: admin 2019年08月09日

你知道什么是月球尘埃3D打印吗?

1969年的阿波罗11号任务只持续了8天。如果我们想要在月球、火星以及更远的地方建立永久性基地,未来的宇航员将不得不在太空中度过更多的日子,可能是几个月或者几年。所以问题是:如何在太空中维持长期的生存?从地球上发射材料和补给既昂贵又不能持续,最好的办法还是就地取材。

过去的研究主要集中在如何获取月球表面的原材料来建造基本的生活设施,如房屋和道路。如今,3D打印技术变得越来越复杂,研究人员正在更进一步。这项新研究的重点是月球上各种设施的3D打印部件或替换部件,这些部件是由散落在月球上的月球尘埃制成的。

3D打印

月球尘埃被用于生活设施的3D打印部件

3D打印,也被称为增材制造,近年来在航天研究项目中被频繁使用,包括美国宇航局向国际空间站发射3D打印机,以测试太空条件。除了塑料、金属和陶瓷,粘土也是3D打印的材料之一。此外,3D打印是高度自动化,节省劳动力,并支持远程控制。从理论上讲,在宇航员登上月球之前发射3D打印机,建造基础设施或工具,然后尽快使用月球设施是可能的。

3D打印

3d打印原材料直接取自月球尘埃

当然,这存在着重大的挑战。3D打印技术最初是为地球开发的,地球上的重力和温度原理与地表环境密切相关。在月球或火星更复杂的环境中,什么都不知道。

月球表面被风化层覆盖,这是一种松散的粉末状物质,是数百万年前流星撞击月球表面时形成的。我们可以把它想象成月球土壤,它由不到几毫米的微粒组成。这种土壤是一种很好的3D打印原材料,结合粘合剂和催化剂,可以打印出用途广泛的部件或设备。

3D打印

月球风化层

英国拉夫堡大学AMRG小组的Thanos Goulas博士发表了一篇题为《月球尘埃3D打印》的论文。该团队一直在研究如何利用月球表层打印一系列工程部件。

详细的计划是使用激光将非常少的能量转化为热能,热能熔化并融合风化层颗粒,形成薄而牢固的材料薄片。重复这个过程几次,并添加图层,以构建一个3d对象。每一层的厚度都小于1mm,这使得它更适合生产更小的、精确设计的工具,如灰尘或水过滤设备,这些设备通常需要的孔小于1mm (0.001 mm)。如果重要部件损坏或磨损,3D打印将能够直接在月球上制造,大大减少从地球到月球的太空发射的频率和重量。

3D打印

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