美國宇航局希望為月球和火星推進3D列印構建系統

2020-10-10 光亞星際

在月球上建造降落平臺，棲息地和道路的過程可能看起來與地球上常見的建造場所不同。一方面，挖掘機器人將需要輕巧但能夠在減少重力的情況下挖掘。大型建築系統可以是自主的，並且可以在沒有太空人幫助的情況下工作。

作為阿耳特彌斯計劃，美國國家航空航天局有一個概念核心表面元素需要在月球上建立持續存在，這強調了機動性，以使太空人能夠探索更多並進行更多科學。美國宇航局正在考慮在本世紀末之前部署一個月球地形車，可居住的移動平臺或月球房車，以及月球上的地面棲息地。該機構正在投資於先進位造業-未來五大產業之一，以實現太空探索並改善地球上的生命-包括可以在月球和火星上尋找和使用可用資源以建立未來基礎設施的技術。

如今，NASA正在與位於德克薩斯州奧斯汀的建築技術公司ICON合作，研究和開發可支持未來對月球和火星進行探索的天基建築系統。該公司在地球上擁有3D列印的房屋和建築物社區，並參與了NASA的3D列印的人居挑戰，演示了可能適用於我們本星球以外的應用的構造方法和技術。

Image provided by ICON, which is working with NASA’s Moon to Mars Autonomous Construction Technologies project.

具有3D列印基礎設施（包括著陸區和棲息地）的概念性月球基地的圖示說明。

「要想在未來的任務中取得成功，我們必須在當今的新尖端技術上進行投資，」美國宇航局遊戲變更開發計劃執行官Niki Werkheiser說道。該計劃是該機構的一部分航天技術任務局。 「近期的研究和開發將有助於確保我們在時機成熟時可以在其他世界擴展建築能力。」

另一個美國政府機構對地球上的技術及其應用感興趣。美國空軍授予ICON一項雙重用途的小型企業創新研究（SBIR）合同擴展宜居可行結構的3D列印。該合同的一部分（由美國國家航空航天局（NASA）提供資金）將探索地基和非地球應用之間的共性。 ICON也將投入精力。

Werkheiser表示：「多個政府機構之間的聯合力量和成本分擔使我們能夠加快開發進度，並使我們共同感興趣的核心能力早日實現。」 「我們將共同幫助在地球和太空中對人類有益的成熟技術。」artist's concept of a Mars habitat

科羅拉多礦業大學和ICON為NASA的3D列印棲息地挑戰賽開發的火星棲息地概念插圖。

ICON將與位於阿拉巴馬州亨茨維爾的美國宇航局馬歇爾太空飛行中心合作，開展月球至火星行星自治建築技術（MMPACT）項目，以測試採用各種加工和印刷技術的月球土壤模擬物。 NASA正在MMPACT項目下與行業，政府和學術機構合作。

馬歇爾科學技術辦公室副主任柯基·柯林頓說：「我們希望提高技術準備水平和測試系統，以證明開發可以在月球或火星上建立基礎設施的大型3D印表機是可行的。」 「該團隊將利用從月球模擬測試中獲得的經驗來設計，開發和演示用於全尺寸增材製造系統的原型元素。」

根據進展情況，美國宇航局可以向ICON提供額外的資金，並探索在月球表面進行原位測試的機會。

ICON聯合創始人兼執行長Jason Ballard表示：「從ICON的成立之初，我們就一直在考慮進行異地建設。 「我相信，學習在其他世界上的發展也將為解決我們在這個世界上面臨的住房挑戰提供必要的突破。這些是相輔相成的努力。有時，對於最大的問題，有必要抬頭仰望天空，而不僅是仰望我們的腳步。」

SBIR獎項將以ICON在NASA的3D列印棲息地挑戰賽第三階段的商業活動和演示為基礎。為了應對這一挑戰，ICON與科羅拉多州金礦學院合作。該團隊獲得了3D列印獎結構樣本裝滿水後可以充分密封。

「很高興看到過去的NASA挑戰者競爭對手繼續以其他方式與政府合作，」 NASA獎品和挑戰項目主管艾米·卡明斯基（Amy Kaminski）說。 「它顯示了我們與傳統航空航天領域以外的組織接觸的方法，以解決我們在太空和地球上面臨的挑戰，這可以帶來獨特的合作，以進一步推動NASA的技術開發工作。」

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