「1m 新知」NASA+3D列印技術,建造未來的月球基地

2020-12-21 1m建築裝飾沙龍學會

11月24日4時30分,在中國文昌航天發射場,嫦娥五號月球探測器承載著中國航天人的希望,搭乘長徵五號遙五運載火箭成功升空進入預定軌道,計劃前往月球「抓把土回來」。

中國古代有嫦娥奔月的傳說,可見人類早就有登上月球的想法。自1969年人類第一次登上月球以來,我們探索月球、探索太空的腳步從未停止。在3D列印及發展成熟、全自動化建造技術的輔助下,在月球及其他星球上生活開始變得並不那麼遙不可及。根據建築公司BIG的說法,它計劃在不久的將來在月球表面,使用3D印表機和機器人,利用來自月球的材料建造棲息地

美國NASA資助了這項太空3D列印建築的計劃——奧林巴斯計劃(Project Olympus),旨在開發一種利用月球表面發現的材料創建3D列印基礎設施的方法,以便在月球上生活。該項目目前已獲得了4400萬美元(約3億元人民幣)的投資,將使用月球上的材料3D列印棲息地,並且不產生廢物。

建築3D列印公司ICON、建築公司BIG、太空初創公司SEArch+將與NASA馬歇爾太空飛行中心合作,共同探索月球土壤模擬物的增材製造(增材製造即Additive Manufacturing/AM,俗稱3D列印)。

但是,在月球進行3D列印,有許多問題亟待解決。首先,月球溫差極大,白天可高達123℃,而夜間甚至會降至-233℃,而月表的日光曝曬區域與陰影區域之間也存在著顯著的溫差,這些因素有可能導致在施工過程中出現結構養護及其他方面的問題;其次,一個月球日中沒有日光照射的時間會很長,而不利於使用太陽能作為工程作業的主要能量來源;第三是真空中的操作問題以及隕石、輻射與光強帶來的挑戰;第四,尚且不論月球上是否存有水源,水源的量也還是一個未知數……

不過,BIG合伙人Martin Voelkle表示,「我們已經探索了各種理想的建築形式,並優化了對宇宙和太陽輻射的保護,同時還將採用突破性的機器人建造,只使用原地資源,零廢物遺留。」他還補充道,在月球上3D列印實現的零浪費的可持續發展實踐可以推廣到地球上的建築中。

為了在月球上進行施工準備,他們還開發了與其月球土壤非常相似的材料。目前,該機構稱其約有60噸月球模擬物與月球實際土壤匹配度高達99.6%。當然,材料將是建立健全棲息地的關鍵部分,這將在月球定居點建立時保持太空人的安全。

「無論在材料、技術還是環境方面,ICON與我們都正在開拓新的領域。我們為這個建築取名為丹麥語formgiving,意思是給尚未被賦予形式的東西賦予形式。當我們飛出地球進行冒險,開始想像如何在全新的世界上建造建築物和生活時,就是在formgiving。」

——BIG創始人Bjarke Ingels

無數個夜晚

當人類仰望星空

總是會被那一輪明月所吸引

浮想聯翩思緒萬千

人類對月球的探索

豐富而久遠

浪漫又偉大

充滿了天馬行空的想像

和義無反顧的冒險精神

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