新闻
-
保存到收藏夹与您的朋友分享
-
大卫·鲍伊的热门歌曲《火星上的生命》播出已有 48 年了，但其副歌部分的问题“火星上有生命吗？”仍然是一种流行文化和科学现象。
支持未来对火星、其过去和其他遥远太空地点的探索取决于设计和建造适合宇航员在火星表面生活和工作的居住场所。在地球上，随着人口激增，对住房和基础设施的需求正在迅速超出其承受能力。麦肯锡全球研究院的估计项目 到 2025 年，大约 16 亿生活在城市的人可能难以获得体面的住房。
但是，如果我们向您展示 Jacobs 和 NASA 的科学家ag旗舰厅官网入口探索行星栖息地制造和组装技术（例如 3D 打印），以开发实用、经济且灵活的结构选择，无论在陆地还是太空中都能蓬勃发展？
-
60 %
预计节省的从地球发射的材料
-
1
施工日与传统 5 日相比
“能够使用现场资源制成的原料，按需 ag旗舰厅官网入口我们需要的任何结构或零件，将使我们能够独立于地球，因为我们可以发展自己的地表基础设施，并根据需要制造自己的备件。此外，我们在行星表面生产的任何东西都不需要从地球发送，并将节省发射这些材料的时间和成本 - 这对 NASA 来说是游戏规则的改变。”
空间设计
前往火星的单程旅行将需要宇航员六到九个月的时间，一旦他们到达，就需要有适合他们居住的地方。考虑到到达火星需要时间，而且宇航员一旦进入太空就无法将去商店购买补给品添加到他们的待办事项清单中，ag旗舰厅官网入口正在探索以前认为不可能的选择。
为了做好在地球上建造道路、护堤和建筑物的准备，雅各布斯和美国宇航局位于阿拉巴马州亨茨维尔的乔治·C·马歇尔太空飞行中心 (MSFC) 的太空制造团队成员正在试验 ag旗舰厅官网入口机以及它们为一种称为增材建造的工艺带来的好处。
与其他增材工艺一样，增材建造 首先将零件的计算机几何模型转换为 ag旗舰厅官网入口机的一组打印指令。然后，使用定义的坐标和打印参数逐层打印结构。
在设计这些结构时，我们团队的首要任务之一是研究地球的土壤化学、矿物学和地质力学特性，这是利用现场资源开发建筑材料的关键，这些材料可以承受火星寒冷、无空气和生锈的沙漠表面。这些研究将有助于设计能够提供辐射和防弹保护的结构，并在低压环境下最大限度地提供结构支撑。
3D 打印基础设施和使用当地材料进行建筑预计可减少从地球运输的材料量 60% 至 90%，从而显着降低建筑成本和时间，甚至ag旗舰厅官网入口使用更少的材料和产生更少的废物来减少对环境的影响。该团队已经成功地使用火星模拟物来制造水泥建筑材料，他们希望有一天，在对强度、氧化屏障、辐射屏蔽潜力等进行更多研究后，他们将能够使用 3D 打印技术来制造整个前哨站。
超凡科技，离家更近
虽然在红色星球上建造 ag旗舰厅官网入口基础设施的想法非常酷，但增材建筑技术的起源却更加扎实。当该技术进入其他市场（例如军事应用以及州和地方政府）时，雅各布斯甚至提供了帮助。
对于更广泛的社会来说，利用增材建造来解决地球上迫在眉睫的问题（例如住房危机）的潜力尤其令人兴奋。差不多了3000 万美国家庭面临以下一个或多个问题：成本负担、过度拥挤和空间不足。在世界范围内，虽然发展中国家的大城市每年以接近 5% 的速度增长，但贫民窟和棚户区的增长速度几乎是其两倍。
增材建造具有适应性强、按需使用的特点，可用于各种环境。该技术允许在一天内建造简单的军事基地住房，而不是通常的五天。目前美国的房屋建造需要半年多的时间。 ag旗舰厅官网入口成本更经济，仅使用典型构建材料的一半；而且需要的人员也更少，这样可以腾出更多时间来建造更多建筑物，以帮助缩小住房差距。
最近，NASA MSFC 太空制造团队的成员在 Jacobs 的支持下开发了一款全尺寸增材建造系统 位于伊利诺伊州尚佩恩的美国陆军工程兵团 (COE) 研究实验室。COE 和美国夏威夷州有兴趣利用该技术来最大程度地减少从大陆进口材料的需求。想象一下该技术在解决美国传统基础设施（例如道路和供水系统）面临的问题时可以取得什么成果。
