去火星蓋房！約嗎？用3D列印技術就地取材

2020-08-26 科學書屋

雖然世界各國都在發展航天技術以期成功登陸火星，但卻鮮少討論火星上的居住問題。近日，有專家指出，火星上蓋房應就地取材，利用3D列印技術，將火星表面的飛砂合成為適當的建材，就不需使用宇宙飛船運輸建材了。


據美國「太空」網站(Space.com)介紹，月球基地或火星旅行都需巨大的宇宙飛船，其中燃料佔空間大，因此若再需從地球運送建立基地的建材，那麼空間就更為緊張，因此過去設想的太空基地往往是由極輕、極薄的材料建立，只要防止漏氣且抵抗宇宙輻射便可。但這種輕薄短小的太空建材用在火星卻有很大的風險，因為火星有巨大的沙塵暴，過薄的建材恐難以抵禦，仍需較堅固的材質才行。


為此，美國伊利諾州西北大學(Northwestern University in Illinois)的材料科學家蕾夢•莎(Ramille Shah)提出就地取材的新構想。莎和她的同事認為，直接利用火星和月球表面最豐富的材料作為基地建材，這些異星球的表面成份其實與地球大同小異，以氧化鋁、二氧化矽、氧化鐵和其他礦物的混合物為主。


因此研究人員就使用類似月球和火星樣本的模擬砂土來進行實驗。研究人員說，月球表面的砂土由於沒有空氣，因此粒子往往呈現尖銳的鋸齒狀，每一顆都很粗糙;而火星的飛砂則因風蝕作用，因此更接近地球的圓粒型。故研究人員在製作3D印表機時須考慮兩種砂質的通用性。


莎說：人類未來若要長駐在其他的星球，必須善用異星球的相關資源。該團隊開發了一種月球和火星砂土與有機溶劑結合的過程，調配成可列印或堆棧的糊狀建材，然後使用3D列印噴嘴堆棧成不同形狀的磚塊。最後把這些磚塊拼合一起就能形成堅固的長期基地。莎博士說：「我們設想的磚塊類似樂高，磚塊之間是可以拼合的。」

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