星際移民進(jìn)程加快！UNSW將助力Luyten推進(jìn)月球3D打印機(jī)的研發(fā)工作

南極熊獲悉，新南威爾士大學(xué)（UNSW）已經(jīng)同意幫助澳大利亞建筑業(yè)初創(chuàng)公司Luyten加快推進(jìn)能夠3D打印月球材料的機(jī)器的研發(fā)進(jìn)程。

UNSW的援助計(jì)劃將作為Meeka項(xiàng)目的一部分進(jìn)行，他們會(huì)共同推進(jìn)一臺(tái)新型龍門(mén)式月球雷石3D打印機(jī)的開(kāi)發(fā)和測(cè)試工作。該打印系統(tǒng)被俏皮地命名為“鴨嘴獸銀河號(hào)“（PlatypusGalacticas），旨在快速建造尺寸可達(dá)9×12m的月球基礎(chǔ)設(shè)施，并最終幫助澳大利亞實(shí)現(xiàn)在月球表面建立永久居住地的目標(biāo)。

Luyten首席執(zhí)行官AhmedMahil說(shuō)："我們非常高興和榮幸能與新南威爾士大學(xué)合作，這使我們?cè)谠虑蛏辖ㄔO(shè)居住地成為可能。新南威爾士大學(xué)以其學(xué)術(shù)領(lǐng)導(dǎo)力和世界級(jí)的研究而聞名，我們非常高興能與之合作。我們的合作將鞏固澳大利亞在世界快速發(fā)展的太空經(jīng)濟(jì)中的領(lǐng)導(dǎo)地位。我們對(duì)創(chuàng)新和卓越的建筑成果的綜合專(zhuān)業(yè)知識(shí)和熱情，將幫助人類(lèi)加快對(duì)月球和其他星球的星際移民進(jìn)程。"

Luyten的Platypus組合

去年剛剛成立的Luyten是一家初創(chuàng)公司，其既定目標(biāo)是在建筑和制造部門(mén)之間彌合技術(shù)差距。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，該公司開(kāi)發(fā)了一系列模塊化的 "Platypus "混凝土3D打印機(jī)，它不僅以31-35,850美元（USD）的價(jià)格出售，而且將其作為建造巨大的一次性結(jié)構(gòu)的服務(wù)來(lái)銷(xiāo)售。

目前，Luyten的產(chǎn)品組合包括原始的入門(mén)級(jí)Platypus和更先進(jìn)的Expeditionary系統(tǒng)。雖然這兩臺(tái)機(jī)器具有類(lèi)似的龍門(mén)布局，但前者的設(shè)計(jì)是為了使建筑新手能夠進(jìn)行復(fù)雜原型的3D打印，而后者是為了給用戶(hù)提供更大的可移動(dòng)性，便于他們能夠在需要的地方進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工。

該公司還開(kāi)始開(kāi)發(fā)另一個(gè)以便攜性為重點(diǎn)的Platypus版本，稱(chēng)為 "X12"，它可以在20分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)?2×16m的3D打印機(jī)。外界對(duì)這個(gè)即將到來(lái)的系統(tǒng)知之甚少，但據(jù)說(shuō)它的可擴(kuò)展性是由一個(gè)機(jī)器人變壓器實(shí)現(xiàn)的，Luyten說(shuō)它將會(huì)是一個(gè)堅(jiān)固、移動(dòng)和輕巧的裝置。

在宣布Meeka項(xiàng)目之前，Luyten公司的技術(shù)已被廣泛地應(yīng)用到地球上的房屋建筑當(dāng)中，聲稱(chēng)為“南半球的第一個(gè)符合要求的3D打印結(jié)構(gòu)“將在2021年12月建成。然而，Platypus在確立了其地面建筑打印技術(shù)的低成本、快速度和定制潛力后，Luyten現(xiàn)在也把目光投向了地外空間。

Mahil解釋說(shuō)："當(dāng)我們開(kāi)發(fā)出具有突破性功能的混凝土3D打印機(jī)時(shí)，我們認(rèn)為已經(jīng)有能力去解決世界各地的建筑和施工問(wèn)題。但隨著目前整個(gè)太空行業(yè)的飛速發(fā)展，我們現(xiàn)在也正在考慮嘗試解決一下月球上的建筑和施工問(wèn)題。因此，我們參與了Meeka項(xiàng)目。"

△Luyten3D打印月球建筑的效果概念圖。圖片來(lái)自Luyten公司。

在月球上的行動(dòng)

作為兩個(gè)組織之間的合作項(xiàng)目（MoU）的一部分，新南威爾士大學(xué)現(xiàn)在已經(jīng)承諾幫助開(kāi)發(fā)Luyten陣容中的新成員——Platypus Galacticas。該機(jī)器的研發(fā)項(xiàng)目代號(hào)為 "Meeka "（在澳大利亞原住民語(yǔ)中意為月亮），它的重量很輕，但比其他Platypus機(jī)型的尺寸要寬出3 x4m，而且可擴(kuò)展，并與月球巖材料兼容。

如果澳大利亞宇航員想要在月球建立一個(gè)永久基地，那么這款3D打印機(jī)的完工，預(yù)計(jì)將會(huì)大大減少需要發(fā)射到月球的機(jī)械和材料的數(shù)量。新南威爾士大學(xué)副教授Matthias Haeusler說(shuō)，通過(guò)采用這樣一種基于CAD設(shè)計(jì)的方法來(lái)建立定居點(diǎn)，甚至有可能使它們成為獨(dú)特的月球定制建筑。

△建筑打印過(guò)程及成品想象圖

Haeusler說(shuō)："有了計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)，人們就有了為月球上的居住區(qū)設(shè)計(jì)保護(hù)罩的方法，因?yàn)榈赝庵趁袷紫瓤紤]的就是人類(lèi)居住區(qū)的要求。例如，它將依據(jù)如何保護(hù)人類(lèi)免受太陽(yáng)和宇宙輻射的科學(xué)知識(shí)來(lái)輸入腳本，以生成具有80多厘米厚固體材料的庇護(hù)所。"

目前，該項(xiàng)目已經(jīng)確定邁入實(shí)施，各組織正在調(diào)整和測(cè)試不同的月球材料和設(shè)計(jì)，但該技術(shù)離最終使用仍有很長(zhǎng)的路要走。例如，如果在月球上部署，Platypus Galacticas將必須在雷石開(kāi)采車(chē)出工之前完成組裝，后續(xù)雷石開(kāi)采車(chē)還需要將建筑所需的材料運(yùn)送到基地，在那里它們可以被燒結(jié)并打印成住房結(jié)構(gòu)。

然而，根據(jù)Mahil的說(shuō)法，開(kāi)發(fā)這種可擴(kuò)展技術(shù)的好處不僅僅是在月球上，在地球上也能感受到，而且這項(xiàng)任務(wù)所積累的經(jīng)驗(yàn)也將為極端氣候下的住房建設(shè)提供參考。

Mahil總結(jié)說(shuō)："澳大利亞人所期待的許多日常便利，實(shí)際上都是由空天技術(shù)支撐的。我們很容易忘記，諸如互聯(lián)網(wǎng)接入、天氣預(yù)報(bào)、全球定位系統(tǒng)、網(wǎng)上銀行和對(duì)自然災(zāi)害的應(yīng)急反應(yīng)，都在很大程度上依賴(lài)于漂浮在地球表面以上空間的創(chuàng)新技術(shù)。"

△像Redwire這樣的公司還被國(guó)家航天機(jī)構(gòu)委托對(duì)月球雷石模擬原料進(jìn)行測(cè)試。照片來(lái)自Redwire。

基于雷石材料的AM正在起飛嗎？

雖然基于月球雷石的3D打印仍然處于早期發(fā)展階段，但世界各地幾個(gè)相關(guān)的研究項(xiàng)目現(xiàn)在已經(jīng)得到了各自國(guó)家航天機(jī)構(gòu)的支持，每個(gè)項(xiàng)目都在尋求調(diào)查其月球基地建設(shè)的潛力。

例如，空間系統(tǒng)專(zhuān)家Redwire公司已與美國(guó)國(guó)家航空航天局簽訂合同，評(píng)估將雷石按需3D打印成月球結(jié)構(gòu)的可行性。Redwire的雷石打�。≧RP）研究計(jì)劃在國(guó)際空間站上進(jìn)行，旨在作為使用月球塵埃模擬原料來(lái)創(chuàng)建軌道建筑的一個(gè)技術(shù)演示。

同樣，德克薩斯州的建筑公司ICON也受NASA委托，評(píng)估3D打印用于生產(chǎn)非地球結(jié)構(gòu)的潛力，盡管是用于火星而不是月球。該公司使用其Vulcan系統(tǒng)，已經(jīng)建立了一個(gè)1700平方英尺的 "火星沙丘阿爾法 "棲息地，NASA打算將其作為評(píng)估長(zhǎng)期暴露在火星條件下的長(zhǎng)期影響的一種手段。

在俄羅斯，該國(guó)的Roscosmos機(jī)構(gòu)已經(jīng)開(kāi)始了類(lèi)似的任務(wù)，以3D打印基于巖漿的庇護(hù)所。中國(guó)國(guó)家航天局也是如此，他在2019年1月透露了自己的3D打印月球基地計(jì)劃。