NASA和Autodesk合作嘗試新材料和3D打印，以開發(fā)人類棲息地，以便在火星上進(jìn)行潛在的定居。 Rob Spiegel在自動(dòng)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(yīng)鏈技術(shù)，替代能源和網(wǎng)絡(luò)安全。10年來(lái)，他是食品雜志 Chile Pepper的所有者和出版商。
據(jù)我們所知，人類還沒(méi)有像火星那樣生活在其他星球上。這并不意味著他們將來(lái)不會(huì)這樣做，這就是為什么NA??SA和Autodesk正在嘗試使用3D打印來(lái)為這種情況建立棲息地。
根據(jù)Autodesk集團(tuán)Raymond Deplazes 的博客文章，兩 公司已聯(lián)手試驗(yàn)如何在地球上對(duì)由輕質(zhì)材料制成的人類居住結(jié)構(gòu)進(jìn)行3D打印，這些結(jié)構(gòu)可以輕松地拖入太空并在其他星球上重新組裝。Autodesk網(wǎng)站上的制造和研究公關(guān)經(jīng)理。
什么是Regolith？
具體而言，這兩 公司將技術(shù)和專業(yè)知識(shí)結(jié)合起來(lái)，采用了 種稱為機(jī)器人擠壓的工藝，以及 種由再生塑料和松散沉積物（稱為風(fēng)化層）組成的復(fù)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(yè)務(wù)發(fā)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(lái)的空間定居 。
“我們正致力于自動(dòng)機(jī)器人建設(shè)，可用于地球上的基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目，”他解釋說(shuō)。“這項(xiàng)工作的目標(biāo)是開發(fā)適用于遠(yuǎn)程控制結(jié)構(gòu)的材料，硬件和控制軟件。肯尼迪航天中心的美國(guó)宇航局沼澤工程是我們的合作伙伴。他們的任務(wù)是找出 種在其他星球上建立棲息地的方法，“他補(bǔ)充道。
這項(xiàng)工作的 個(gè)方面是材料勘探。到目前為止，研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，風(fēng)化層在可以用它構(gòu)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(wèn)題，Trivedi說(shuō)。
“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(lái)的問(wèn)題，例如固化要求，收縮等。此外，材料可以加熱到恰當(dāng)?shù)恼扯龋詫?shí)現(xiàn)復(fù)雜的自由形狀設(shè)計(jì)。這意味著您可以創(chuàng)建復(fù)雜的懸臂，圓頂，投影，屋頂?shù)龋鵁o(wú)需任何腳手架或支撐結(jié)構(gòu)。“
空間3D打印
就其本身而言，NASA 直是3D打印的 驅(qū)。該機(jī)構(gòu)已經(jīng)在太空中使用輕質(zhì)材料進(jìn)行了大量3D打印實(shí)驗(yàn)，作為人類在火星或地球以外的行星以及其他目的上進(jìn)行定居的準(zhǔn)備工作的 部分。
由于美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）和加州理工學(xué)院之間的合作，其3D打印工作包括在單個(gè)零件中發(fā)明 3D打印多種金屬。NASA還實(shí)現(xiàn)了3D打印的火箭部件，并 使用3D打印制作了其他 進(jìn)部件，用于深空任務(wù)。
該航天局甚至贊助了 個(gè)“從廢物到太空”的競(jìng)賽，為深空探測(cè)設(shè)計(jì)和建造3D打印的棲息地，包括美國(guó)宇航局計(jì)劃的載人火星之旅。目前，公司正在競(jìng)標(biāo)與NASA合作完成該任務(wù)。
堅(jiān)韌耐用
在目前與Autodesk的合作中，NASA從復(fù)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(jiàn)的是澤西障礙物在道路施工區(qū)域附近分隔交通車道。為此，它們必須堅(jiān)固耐用，這也是NASA工程師為人類空間住宅所擁有的目標(biāo)。
根據(jù)NASA規(guī)范，Autodesk的高 咨詢團(tuán)隊(duì)使用Fusion 350和PowerMill等公司工具設(shè)計(jì)屏障，以符合結(jié)構(gòu)和機(jī)器人擠壓要求，根據(jù)博客文章。他們還設(shè)法在設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)了顯著的減重效果。
Autodesk還開發(fā)了用于控制工業(yè)機(jī)器人手臂的軟件，該手臂配有由NASA設(shè)計(jì)的專用末端執(zhí)行器。這使得自由形式的添加劑制造成為可能，而無(wú)需外部支撐或腳手架。
美國(guó)國(guó) 航空航天局和歐特克工程師表示，他們對(duì)完成的項(xiàng)目結(jié)果表示滿意，發(fā)現(xiàn)這種風(fēng)化層/塑料復(fù)合材料已被證明是堅(jiān)固，可靠且相對(duì)輕質(zhì)的。Trivedi說(shuō)，這些公司的目標(biāo)是進(jìn)行進(jìn) 步的實(shí)驗(yàn)，以擴(kuò)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(rèn)為我們現(xiàn)階段擁有合適的硬件，軟件和材料，而且我們已經(jīng)證明自己規(guī)模較小，”他說(shuō)。“下 步是擴(kuò)大規(guī)模。我們正在與NASA 起尋找 個(gè)大型基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目。在內(nèi)部，我們希望建造 座兩層樓的房子，并將成本與傳統(tǒng)建筑技術(shù)進(jìn)行比較。“
Elizabeth Montalbano是 位自由撰稿人，撰寫了20年的技術(shù)和文化。她曾在鳳凰城，舊金山和紐約市擔(dān)任專業(yè)記者。在空閑時(shí)間，她喜歡沖浪，旅游，音樂(lè)，瑜伽和烹飪。她目前居住在葡萄牙西南海岸的 個(gè)村莊。
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