亚洲欧美日韩一区成人|日韩少妇一区二区无码|91久久澡人人爽人人添|日韩欧美一区二区三区高清|国产一区二区三区乱码网站|国产乱码一区二区三区下载|精品久久久久久久久久久久久|日本高清一区二区三区不卡免费

載人登月的終極秘訣:月球塵埃3D打印

3D打印動態(tài)
2019
08/06
13:45
分享
評論
來源:中關(guān)村在線

1969年的阿波羅11號登月任務僅持續(xù)了8天。如果我們想在月球、火星甚至更遠的地方建立永久性基地,那么未來的宇航員將不得不在太空中度過更多的日子,數(shù)月或數(shù)年遠離地球。那么問題就來了:如何在太空中維持長期生存和生活?從地球發(fā)射材料和物資成本太過高昂且不可持續(xù),最好的辦法仍然是就地取材。
3Dprintingwithmoondust.pdf (392.06 KB, 下載次數(shù): 342)

過去的研究集中于如何在月球表面獲取原材料用于建造房屋、道路等基礎生活設施,F(xiàn)在3D打印技術(shù)的日益成熟幫助科研人員更深入一些,新的研究聚焦于在月球上3D打印各種設施的零部件或替換備件,原材料正是遍月都是的月球塵埃。



利用月球塵埃3D打印生活設施零部件

△在月球上3D打印


△示意圖:月球塵埃3D打印出來的物體


3D打印也就是增材制造技術(shù),多年來已經(jīng)頻繁用于航空航天的科研項目,包括NASA向國際空間站ISS發(fā)射了一臺用于太空工況測試的3D打印機。而用于3D打印的原材料則多種多樣,除了塑料、金屬、陶瓷等之外,黏土也是其中的一種。另外3D打印還高度自動化、節(jié)省人力,并支持遠程操控。從理論上來說完全可以在宇航員到達月球之前先發(fā)射3D打印機并制造基礎設施或工具,一旦宇航員登月成功立刻利用月球上的設施開展工作。



用月球塵埃直接3D打印工具零件

當然也存在重大挑戰(zhàn)。3D打印主要是為在地球上使用而開發(fā)的,其原理所依賴的重力和溫度都與地表環(huán)境密切相關(guān)。而到了月球或火星上更復雜的環(huán)境之下,一切都還是未知數(shù)。

△月球塵埃3D打印技術(shù)原理圖


月球表面被風化層覆蓋,這是一種松散的粉狀材料,由數(shù)百萬年的流星轟擊月球表面而形成。我們可以把它理解為月球的土壤,由不到幾毫米的細微顆粒組成。對于3D打印來說這種土壤就是天然形成的極佳原材料,輔以粘合劑、催化劑將能夠打印出用途廣泛的零件或設施。



月球表面的風化層

英國拉夫堡大學增材制造研究小組(AMRG Group)的Thanos Goulas博士發(fā)表了一篇名為《用月球塵埃3D打印》的論文。該小組成員一直在研究如何使用月球風化層來打印一系列工程組件。





Thanos Goulas博士發(fā)表論文《用月球塵埃3D打印》

詳細的方案是,使用激光將非常少的能量轉(zhuǎn)化為熱量,利用熱量融化并融合風化層的晶粒,形成薄而堅固的材料切片。多次重復此過程并按順序?qū)訉盈B加,最終可以構(gòu)建一個三維對象。每層厚度不超過1毫米,因此更適合生產(chǎn)較小的、精確設計的工具,如灰塵或凈水過濾裝置,通常需要小于1微米(0.001毫米)的孔。如果重要部件損壞或磨損,那么3D打印將能夠直接在月球上制造零件,從而大大減少從地球向月球的太空發(fā)射頻次和重量。




Thanos Goulas博士專門從事增材制造方面的研究

目前的研究進展到材料領域,需要更好地了解材料及其與3D打印過程的相互作用,并設計新的技術(shù)解決方案以克服條件限制。下一步將是用真正的月球風化層測試3D打印。地球上現(xiàn)有的樣本非常有限,但隨著人類進入月球探索的新時代,也許很快就會有比較充足的月球塵埃樣本,用于在地表研發(fā)月球3D打印技術(shù)的科研領域。





上一篇:3D打印行業(yè)如火如荼 政策引導還需加強
下一篇:Figure 4如何運用在歷史遺留航空設備的維保
回復

使用道具 舉報

2#
2019-8-8 11:39:32 來自手機 | 只看該作者
夢想要變成現(xiàn)實
回復 支持 反對

使用道具 舉報

推動3D打印

關(guān)注南極熊

通知

聯(lián)系QQ/微信9:00-16:00

392908259

南極熊3D打印網(wǎng)

致力于推動3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展

Copyright © 2024 南極熊 By 3D打印 ( 京ICP備14042416號-1 ) 京公網(wǎng)安備11010802043351
快速回復 返回列表 返回頂部
崇左市| 融水| 竹溪县| 宁波市| 文山县| 汝城县| 华坪县| 阆中市| 盘山县| 天峨县| 太保市| 石林| 开阳县| 赤水市| 高邮市| 永善县| 逊克县| 锡林浩特市| 交口县| 共和县| 墨江| 元江| 沿河| 台山市| 出国| 准格尔旗| 光山县| 台南市| 望都县| 海丰县| 长白| 涞源县| 句容市| 华阴市| 上饶县| 西安市| 女性| 左权县| 榕江县| 芦溪县| 伊宁市|