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【中國(guó)智能制造網(wǎng) 智造快訊】移民太空，建筑先行。然而在沒(méi)有人類(lèi)勞動(dòng)力直接參與的情況下，怎樣在太空環(huán)境下造出建筑呢？3D打印與機(jī)器人摩拳擦掌，爭(zhēng)相扛起太空建筑開(kāi)發(fā)主力軍的大旗。或許，3D打印與機(jī)器人的通力合作才是未來(lái)太空建筑開(kāi)發(fā)的優(yōu)解。
古代遠(yuǎn)征作戰(zhàn)，講究的是“兵馬未動(dòng)，糧草先行”。而今人類(lèi)已把征途延伸到了浩瀚的太空，雖然移民外星的目標(biāo)尚未實(shí)現(xiàn)，但有些事卻也同樣需要先于人員布置到位。建筑便是需要先行的重要事項(xiàng)之一。在沒(méi)有人類(lèi)勞動(dòng)力直接參與的情況下，怎樣在太空環(huán)境下造出建筑呢？這便需要智能制造技術(shù)來(lái)大展身手了。當(dāng)前，3D打印與機(jī)器人摩拳擦掌，爭(zhēng)相扛起太空建筑開(kāi)發(fā)主力軍的大旗。
太空建房，3D打印當(dāng)仁不讓
建筑本就是3D打印技術(shù)的主要生產(chǎn)對(duì)象之一。誕生三十余年以來(lái)，3D打印已為地球建筑領(lǐng)域奉獻(xiàn)了諸多神奇之作。如今人們把視線(xiàn)轉(zhuǎn)向太空建筑的開(kāi)發(fā)，3D打印也同樣是當(dāng)仁不讓的佳助手之一。
今年4月，美國(guó)西北大學(xué)研究人員開(kāi)發(fā)了一種可用于太空探索的新型3D打印技術(shù)。他們使用模擬器生產(chǎn)出類(lèi)似于在月球或火星表面上可以發(fā)現(xiàn)的粉末材料來(lái)合成一種3D打印專(zhuān)用油墨，并利用3D打印按需生產(chǎn)物體。這項(xiàng)技術(shù)可以為人類(lèi)搭建外星住所提供幫助。
上個(gè)月，歐洲航天局的科學(xué)家利用地球火山物質(zhì)模擬出的月塵和太陽(yáng)能熔爐制出原材料，再通過(guò)3D打印將其加工成了“月球磚”。接下來(lái)，研究人員將模擬月球環(huán)境進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察在真空、高溫環(huán)境下還能否3D打印出磚塊。該項(xiàng)目的終目標(biāo)是在月球上建造建筑。
外星造屋，機(jī)器人已在路上
在外星球上造屋，機(jī)器人是3D打印的一個(gè)有力競(jìng)爭(zhēng)者。與3D打印設(shè)備相比，機(jī)器人擁有更高的靈活性，其行動(dòng)力更接近于建筑的傳統(tǒng)制造者——人類(lèi)。因此，機(jī)器人也受到不少太空建筑開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的青睞。
去年12月，俄羅斯宣布將太空機(jī)器人“費(fèi)多爾”發(fā)送到空間站執(zhí)行太空行走任務(wù)。它能夠行走、舉重和使用電動(dòng)工具，甚至能做俯臥撐并駕駛車(chē)輛。操作者在地面使用VR頭盔控制機(jī)器人的活動(dòng)。研發(fā)者希望這款機(jī)器人未來(lái)能幫助建造月球基地，這項(xiàng)關(guān)鍵性任務(wù)將有助于建造月球和其它行星的人類(lèi)基地。
本月初，在2017年新加坡機(jī)器人與自動(dòng)化大會(huì)上，蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員發(fā)表了一篇文章，介紹了他們開(kāi)發(fā)的使用3D掃描智能堆疊和平衡不規(guī)則形狀物體的機(jī)器人系統(tǒng)。這一系統(tǒng)終可以在火星上開(kāi)展工作，使用當(dāng)?shù)夭牧蠟槿祟?lèi)定居者建立棲息地。
“3D打?。珯C(jī)器人”或許才是優(yōu)解
扮演太空建筑工程師這個(gè)角色，3D打印與機(jī)器人各有所長(zhǎng)，彼此難以取代。既然二者在地球上已經(jīng)展開(kāi)交融合作，那為何不在太空中繼續(xù)攜手共建家園呢？目前已有公司開(kāi)始了這種嘗試，“3D打印+機(jī)器人”模式一經(jīng)推出，便吸引了多方關(guān)注。
今年5月，美國(guó)硅谷初創(chuàng)公司Made In Space展示了其太空3D打印項(xiàng)目Archinaut系統(tǒng)的工作原理。Archinaut是一個(gè)將配備有一個(gè)機(jī)器人臂的3D打印機(jī)集成在一起的航天器系統(tǒng)，它們不僅可以建造空間，還可以修復(fù)諸如衛(wèi)星之類(lèi)的現(xiàn)有空間結(jié)構(gòu)。此項(xiàng)目已獲得美國(guó)航空航天局和其他太空探索公司強(qiáng)烈的合作興趣。可見(jiàn)，3D打印與機(jī)器人的通力合作或許是未來(lái)太空建筑開(kāi)發(fā)的重要方向。
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