与美国国家航空航天局(NASA)合作3D打印火星殖民地的大神出现了

火星快车在火星轨道上运行

忘记月亮吧！人类的下一个巨大飞跃可能是在火星上建造一个栖息地。

来自太阳的第四颗行星可能很冷——火星的冬天可以达到零下190华氏度(零下87摄氏度)——到处都是沙漠和缺氧，但对Behrokh Khoshnevis来说，它是人类的下一个目的地。

这位南加州大学(University of Southern California)工程学的先驱教授自2011年以来一直在与美国宇航局(NASA)合作，研究在火星上建立殖民地的可能性。

2004年，霍什尼维斯推出了一种革命性的3D打印方法，名为“轮廓工艺”(CC)，这使得在地球上不到一天的时间内打印出一座2500平方英尺的建筑成为可能。

2016年，他获得了美国宇航局原位材料挑战赛一等奖，获奖原因是选择性分离烧结——这是一种3D打印工艺，利用火星上发现的粉状材料，在失重条件下工作。

这里，Khoshnevis告诉大家为什么他相信人类将很快在火星上建造。

你不是第一个建议在火星上建造的人。是什么让你的计划更好?

当我读到关于月球和火星的情况——条件，栖息地——我意识到几乎所有现有的想法都涉及到从地球上获取材料和组件，然后用这些材料来建造。将1千克的材料从地球带到月球将花费数十万美元。我很清楚，这些想法在经济上是行不通的。

其他方法，比如使用充气式，也行不通。可膨胀材料是由聚乙烯醇等聚合物材料制成的，所以它们的寿命不会太长，因为火星上的辐射相当强。辐射是聚合物的敌人，使其变得脆弱。

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你对NASA有什么建议?

(我想)用3D打印技术在月球上打印结构，然后在火星上打印。我用自己的零用钱做了一些实验，买了一些看起来和月球和火星材料非常相似的材料，无论是在形状上，还是在不同氧化物的比例上——所有的特征都是可比较的。

我做了一些非常原始的东西，融化材料，看看我是否可以用热量把沙子变成岩石。我想看看这些刺激物是否可以融化和挤压，以及我是否可以在我的3D打印想法中使用它们。

然后我给NASA写了一份提案，建议在其他行星上建造结构和基础设施，完全使用原位材料，这样我们就不会从地球上获取材料。

做这件事最大的障碍是什么?

把技术带到火星。我们必须把建筑机械放在火箭的有效载荷舱内。为此，我们必须注意规模。它不能太大或太重。否则，它将需要更大的火箭——而制造这样一枚火箭的成本将相当可观。

但是一旦太空舱降落在另一个星球上，它的内容物就可以开始自动工作了。我们不想把人类宇航员送去当建筑工人。

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在太空中，环境对人类的敌意如此之大，机器人将不得不在为人类的未来准备这些地方方面发挥重要作用。

当然，人类将试图从地球上控制(机器人)在火星上的建造。以月球为例，一些控制是可能的——我们可以告诉机器人做什么。但在火星上，由于与地球的距离如此之远(4.01亿公里，在它们最大的相对位置)，你无法实时控制。有一个很大的延迟。

这就像在电子游戏中移动操纵杆，但是光标移动需要8分钟。

在我们开始建造之前，机器人需要设置什么?

在地球上，会有人安装3D打印机，把它们连接到某种能源线上——比如电网。但在太空中，这一切都必须自主完成。

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所以你需要一个(由机器人)安装的电源，比如太阳能电池板。要使用火星的材料，必须有某种加工工厂来制造材料。然后你需要一种方法来运输材料到机器和一个自动机器打印材料的形状你想要的。

然后可以建造基本的基础设施，如着陆平台、道路、防辐射墙和机库。人类栖息地将紧随其后。

这就是殖民另一个星球的方法。

火星上较弱的重力会造成问题吗?

火星的引力是地球引力的三分之一，月球的引力是地球引力的六分之一。但实际上这不是重点，因为我的3D打印过程不依赖于重力。打印机通过压力挤出，就像胶水枪一样。胶枪不需要重力。如果你把它上下推，胶水还是会出来。

这一切的时间框架是什么?

我相信在不到50年的时间里，太空建筑将会变得很普遍。(太空中)有丰富的能源和材料——我们所要做的就是设计自我复制的工厂和制造大量的物体。在短时间内，我们在太空制造的能力将是我们在地球上所能做的许多倍。

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美国国家航空航天局和欧洲航天局正在关注的一个原因是，有更多有能力的火箭可以承担更大的有效载荷，可以在那里做更重要的工作。

商业利益和太空旅游也变得越来越严重。请记住，有些人愿意每次支付1000万美元乘坐航天飞机，围绕地球旋转，从航天飞机上看宇宙。

但是等等——火星不适合人类居住。认为我们能在那里生活是现实的吗?

我认为这是一个艰难的开端，但人类是非常有能力的。而是要让它成为政府、商业实体和科学家优先考虑的问题——这完全取决于有多少人同时从事这项工作，对吧?

一百年前……没有人想到300人会坐在一架金属飞机上，在几小时内从世界的一边飞到另一边。

很难想象100年后或50年后我们会有什么。

但我有充分的信心，我们将征服火星和这个太阳系，甚至更远。

利用3D打印技术在太空中建设适合人类居住的太空建筑的可行性，大家有何想法，欢迎留言。

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