3D列印月球基地的技術思路

2020-12-21 南極熊3D列印網

南極熊發起了《嫦娥五號順利登月挖土,3D列印月球基地的技術思路》大賽,最受歡迎的2個想法,將獲家庭版3D印表機。目前,已經有數十個網友提交了自己的參賽想法(進入微信視頻號「南極熊3D列印」,留言提交3D列印月球基地的思路)。

下面,南極熊摘錄部分網友的留言,和大家分享:

薯條:

「如果造一個太陽能燒結的月球3d印表機,應該能在月球開發中派上很大用場,在月球上太陽光輻射強度比地球大得多,而且不受天氣影響,我覺得應該蠻有吸引力的」

賞毅:

「建月球基地,首先最好能找到地下溶巖管隧道,然後再用3D列印完成月面上的擴建。而我認為3D列印對月球基地建設最大的作用不單是建造基地外殼,而是建立基地智能工廠,因為考慮到地外空間建設運載力的有限和高成本,所以就地取材建設是關鍵,這是3D列印增材製造的優勢。我國要實現月球基地長期自動運行短期有人值守,就要在基地投放各種智能生產設備和機器人,而能自動集約生產零件的3D列印是首選,利用自動生產的3D印表機製造各種智能設備,讓它像蟻后一樣為月球基地不斷的生產各種工蟻,用於擴大月球的勘探,採礦和生產建設。再由天宮一號科研人員遠程完成輔助管理和3D列印生產數據的更新。」

泗水流巖:

「第一是3D列印方案的必要性與可行性問題。首先,地球人一開始並不會建房子,而是找巖穴居住,月球上能否找到天然的可屏障巖穴呢?由於月球地理環境的不同,可能並不存在吧。其次,月球土地是否像地球上的土壤一樣容易挖掘,並且強度足夠成型,不會塌陷。最後,沉積土的成分與粒度,是否適合3D列印。第二,3D列印的技術方案選擇問題,最適宜的方案應該是鋪粉熱融化。太陽能電源驅動電機,電機驅動各方向的運動,但電源能否驅動大功率的雷射器?另一個方案是利用透鏡直接匯聚太陽光,將塵土融化燒結,問題是夜間列印就得停止了。」

南極熊3D列印:

「其實,可以使用月球塵埃作為材料,然後利用太陽能發電,用sls雷射燒結技術,來3d列印月球基地」

飛鴻無影:

「月球做基地考慮下面幾個方面:1.用材料什麼建1.1月壤挖月球表面土壤做材料1.2挖月壤出後的坑挖出的地下空間可以重新利用1.3地球上運過去的建築材料一些保溫防護材料,管道,電纜,照明電器,建築機器人等材料在月面建立產線不現實,只能地球運過去。2.誰建設2.1無人機器人集群3d建築印表機器人,AGV小車,伺服機器人,充能電站,自動維修站等2.2月面控制中心統籌控制月面機器人,通過空間通訊網絡接受地面控制信號和反饋月面工程進度信息。在空間網絡受阻(例如太陽磁暴)時,離線控制月面機器人2.3空間通訊網絡通過月球衛星網絡和地球控制中心傳遞信息3.能量來源3.1首選太陽能3.2月球有不少氘,可以考慮核聚變3.3證明和背面的巨大溫差可以在月球極地建立溫差發電站3.4地球對月球的潮汐作用也可以考慮一下」

Sunshine:

個人認為,這是一個長久工程,一蹴而就太理想化,分一下幾個階段。

一階段:

基本內容:基地選址、列印基地外殼、數據反饋

硬體設備:3D印表機(目前想法為粉末增材,適用於全位置增材),智能化機器人(具有信息傳輸、移動、傳感、檢測、取材、制粉等功能,節約成本可以考慮一體化,也可以多臺提高效率)

技術條件:

1.設備能在月球高輻射、高溫差等惡劣條件下工作

2.月球特殊電源設備,月球上實現工頻不現實,需對特殊電源特性,設備外特性等基本參數的技術設定及試驗。

二階段:

先決條件:

1.一階段完成

2.對一階段反饋的數據分析,如設備運行情況,並進一步改進;對於材料成分分析,並制定提純特殊方案(個人看好離心提純,在保證一定純度基礎上,獲取多種材料)

3.物質準備;一階段設備磨損器件,離心提純設備,後續技術分析設備

基本內容:基地擴建及完善,後續探測,數據反饋

三階段:

基本內容:如前面同學不謀而合,建設智能工廠

技術條件:在地球上已經具有成熟智能化3D列印流水線(不局限於列印工藝,如果展開可能還要很多階段)

天馬行空想法:如果技術發展到這種階段,人類應該已經具有在月球生活的基本硬體條件,在人類已經可以踏足的地方,萬事皆有可能,這時已經不單單局限於月球基地,月球農業、生物、材料、物理等方方面面都可以開展研究。甚至建立地月太空隧道

以上是一個學生的個人想法,如有錯誤請指正。

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