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移民太空? 3D打印与机器人争当主力军
DANBACH ROBOT


移民太空,建筑先行。然而在没有人类劳动力直接参与的情况下,怎样在太空环境下造出建筑呢?3D打印与机器人摩拳擦掌,争相扛起太空建筑开发主力军的大旗。或许,3D打印与机器人的通力合作才是未来太空建筑开发的最优解。

古代远征作战,讲究的是“兵马未动,粮草先行”。而今人类已把征途延伸到了浩瀚的太空,虽然移民外星的目标尚未实现,但有些事却也同样需要先于人员布置到位。建筑便是需要先行的重要事项之一。在没有人类劳动力直接参与的情况下,怎样在太空环境下造出建筑呢?这便需要智能制造技术来大展身手了。当前,3D打印与机器人摩拳擦掌,争相扛起太空建筑开发主力军的大旗。

太空建房,3D打印当仁不让

建筑本就是3D打印技术的主要生产对象之一。诞生三十余年以来,3D打印已为地球建筑领域奉献了诸多神奇之作。如今人们把视线转向太空建筑的开发,3D打印也同样是当仁不让的最佳助手之一。

今年4月,美国西北大学研究人员开发了一种可用于太空探索的新型3D打印技术。他们使用模拟器生产出类似于在月球或火星表面上可以发现的粉末材料来合成一种3D打印专用油墨,并利用3D打印按需生产物体。这项技术可以为人类搭建外星住所提供帮助。

上个月,欧洲航天局的科学家利用地球火山物质模拟出的月尘和太阳能熔炉制出原材料,再通过3D打印将其加工成了“月球砖”。接下来,研究人员将模拟月球环境进行实验,观察在真空、高温环境下还能否3D打印出砖块。该项目的最终目标是在月球上建造建筑。

外星造屋,机器人已在路上

在外星球上造屋,机器人绝对是3D打印的一个有力竞争者。与3D打印设备相比,机器人拥有更高的灵活性,其行动力更接近于建筑的传统制造者——人类。因此,机器人也受到不少太空建筑开发项目的青睐。

去年12月,俄罗斯宣布将太空机器人“费多尔”发送到国际空间站执行太空行走任务。它能够行走、举重和使用电动工具,甚至能做俯卧撑并驾驶车辆。操作者在地面使用VR头盔控制机器人的活动。研发者希望这款机器人未来能帮助建造月球基地,这项关键性任务将有助于建造月球和其它行星的人类基地。

本月初,在2017年新加坡国际机器人与自动化大会上,苏黎世联邦理工学院的研究人员发表了一篇文章,介绍了他们开发的使用3D扫描智能堆叠和平衡不规则形状物体的机器人系统。这一系统最终可以在火星上开展工作,使用当地材料为人类定居者建立栖息地。

“3D打印+机器人”或许才是最优解

扮演太空建筑工程师这个角色,3D打印与机器人各有所长,彼此难以取代。既然二者在地球上已经展开交融合作,那为何不在太空中继续携手共建家园呢?目前已有公司开始了这种尝试,“3D打印+机器人”模式一经推出,便吸引了多方关注。

今年5月,美国硅谷初创公司Made In Space展示了其太空3D打印项目Archinaut系统的工作原理。Archinaut是一个将配备有一个机器人臂的3D打印机集成在一起的航天器系统,它们不仅可以建造空间,还可以修复诸如卫星之类的现有空间结构。此项目已获得美国航空航天局和其他太空探索公司强烈的合作兴趣。可见,3D打印与机器人的通力合作或许是未来太空建筑开发的重要方向。

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