行星资源,一家公司希望能够开采万亿美元的产业,今年早些时候推出了世界上第一个由小行星碎片制成的 3D 打印物体。
3D 打印以及更广泛的增材制造工艺近年来取得了许多进步。就在几年前,大多数 3D 打印仅用于构建原型,然后通过传统工艺进行制造。但现在它越来越多地被用于制造业就其本身而言。
大约两年前,美国宇航局甚至发送了3D打印机前往国际空间站,目的是测试该技术在微重力下的工作原理。虽然打印机类似于星际迷航复制器,它还没有那么复杂;它可以打印的对象是小原型用于测试。
但 3D 打印的物体不一定很小。整栋房屋现已采用 3D 打印,包括使用可再生资源,例如粘土和地球。
影片中的 3D 建筑先驱、富有远见的建筑师恩里科·迪尼 (Enrico Dini) 也出现在影片中打印房屋的人,想法不小,坦白:“我真正想做的是用机器来完成神圣家族。并以此为基础”。
超越
NASA、欧洲航天局 (ESA) 和旨在推动人类太空殖民的企业家将大型物体(包括整个居住区)的 3D 打印视为未来太空探索的一项主要支持技术。
2013 年,欧空局领导的一个项目使用模拟月球风化层(即松散的表层土壤)来生产 1.5 吨重的空心单元积木。它被认为是月球基地圆顶庇护所的一部分,该基地还包括一个充气内饰结构。该项目使用了一个D型打印机使用 Enrico Dini 的公司 Monolite。
自 2011 年以来,NASA 一直资助南加州大学 Behrokh Khoshnevies 教授领导的类似研究。他的团队一直在使用一种名为轮廓工艺,其目标还在于利用 3D 打印技术建造整个太空住宅现场资源。
在太空测试 3D 打印后,NASA 认为该技术已接近临界点。作为新的一部分程序旨在推动新兴太空能力突破这些临界点的公共/私人合作伙伴关系,美国宇航局已向阿奇诺特项目。
该项目将看到一台 3D 打印机,由太空制造,与机械臂配合,由海洋工程空间系统, 和诺斯鲁普·格鲁曼公司提供控制软件并与国际空间站系统集成。
该项目的目标是在 2018 年的某个时候提供大型复杂结构(在本例中为卫星吊臂)的在轨演示。
脚踏实地
但 3D 制造已经在改变航空航天业。例如,复合材料已成为多种应用的常用材料。
但复合材料的层压层之间往往会出现薄弱环节,这可能会导致关键部件出现材料故障。三维编织在三个轴上部署纤维,将彻底改变这些材料及其性能。
事实上,NASA 现在正在使用3D 编织石英纤维压缩垫为其猎户座太空飞行器并探索该技术用于其他热防护表面。
但有能力使用现场材料,无论是燃料、水还是在月球上的建筑,,或小行星长期以来被认为是人类探索太阳系的关键能力。
比赛如最后3D 打印栖息地挑战,一部分NASA 的百年挑战,是创新战略的重要组成部分,旨在突破技术极限,利用企业家精神、科技知识和设计思维,将载人太空探索提升到一个新的水平。
九月份在纽约创客博览会上宣布的获奖设计是火星冰屋。
火星冰屋栖息地将由火星北半球相对丰富的水域中的冰制成,与人们经常设想的火星基地的掩体空间相去甚远。冰可以提供充足的辐射防护,同时创造一个明亮、明亮的空间,让人想起大教堂。
太空探索一直与幻想小说和宏伟计划联系在一起,看起来 3D 制造和建造可能最终将印刷文字变为现实。