月球3D打印建筑

1、3D打印月球建筑演讲：韩策 月亮是地球唯一的天然卫星，人类建设月球殖民地的梦想早于月亮是地球唯一的天然卫星，人类建设月球殖民地的梦想早于真实的空间探索。对于月球基地的研究，主要有三个方向：一、开真实的空间探索。对于月球基地的研究，主要有三个方向：一、开挖月球表面，以构建一个地下基地；二、将功能齐全、预制居住模挖月球表面，以构建一个地下基地；二、将功能齐全、预制居住模块从地球上运输并安装到月球表面；三、使用当地材料，即月球土块从地球上运输并安装到月球表面；三、使用当地材料，即月球土壤，设计一种可以直接在月球表面建造的结构。壤，设计一种可以直接在月球表面建造的结构。 对于太空开拓者来说，把建设用料

2、从地球上运到太空的巨大成对于太空开拓者来说，把建设用料从地球上运到太空的巨大成本已经成为拦路虎。除非有一个太空升降机，这个问题还会一直困本已经成为拦路虎。除非有一个太空升降机，这个问题还会一直困扰着太空开拓者。一种解决办法是尽可能减少材料的运输量。就建扰着太空开拓者。一种解决办法是尽可能减少材料的运输量。就建造月球基地来说，我们是否可以干脆把岩石当做原料？毕竟，月亮造月球基地来说，我们是否可以干脆把岩石当做原料？毕竟，月亮主要就是由石头构成。主要就是由石头构成。 3D3D打印技术的发展凸显了第三个方向的优势。利用月球土壤打打印技术的发展凸显了第三个方向的优势。利用月球土壤打印月球基地的印月球基

3、地的3D打印技术，无需考虑远距离运输问题，而且最大限打印技术，无需考虑远距离运输问题，而且最大限度的节省能源。度的节省能源。请观看一段视频1.基地设计 为了简化基地的设计，在考虑保温、机械强度和辐射防护功能的同时，必须兼顾密封性。这意味着需要一个内部可充气模块，它为月球基地可呼吸环境提供加压壳，一部分基地的外壳运用D-shape技术和月球土壤风化层打印出来。 构建方法如下：采用配有轮子的构建方法如下：采用配有轮子的3D打印机打打印机打印，由另一个月球车执行原料的收集。印，由另一个月球车执行原料的收集。3D打印机打印机围绕充气结构打印建筑组件，这样使组件的移动围绕充气结构打印建筑组件，这样使组件

4、的移动量最小，并使运输车的能源消耗最小。量最小，并使运输车的能源消耗最小。2.基地选址 选择在接近月球南极的一个比较高的位置选择在接近月球南极的一个比较高的位置（如火山口的边界），南极火山口意味着最佳的（如火山口的边界），南极火山口意味着最佳的阳光照射，这里接近所谓的永昼，太阳旋转非常阳光照射，这里接近所谓的永昼，太阳旋转非常接近地平线，海拔约接近地平线，海拔约1.51.5，这是基地获得大量太，这是基地获得大量太阳能电力的基础条件。阳能电力的基础条件。3.基地打印技术D-Shape D-ShapeD-Shape专利技术是快速制造建立模型的技术。建造专利技术是快速制造建立模型的技术。建造一开始就

5、在整个建造区域用细砂铺了大约一开始就在整个建造区域用细砂铺了大约5mm5mm的薄层，由的薄层，由构架控制沉积物喷头，在表层移动，并有选择地向砂基添构架控制沉积物喷头，在表层移动，并有选择地向砂基添加了无机粘结剂，喷头端回到起始位置时开始铺第二层沙加了无机粘结剂，喷头端回到起始位置时开始铺第二层沙并在区域内重复之前的动作。在地球上进行时，在材料没并在区域内重复之前的动作。在地球上进行时，在材料没有结合的地方使用外壳支撑，过程完成时外壳（以及散沙）有结合的地方使用外壳支撑，过程完成时外壳（以及散沙）将被拆除。将被拆除。 与此相反，月球上在这个过程中，结构将被两个封闭与此相反，月球上在这个过程中，结

6、构将被两个封闭和连续的外皮包围，它将是结构的一个组成部分，并且将和连续的外皮包围，它将是结构的一个组成部分，并且将土壤材料固定在结构外壳内，以提供所需的保护性能。土壤材料固定在结构外壳内，以提供所需的保护性能。4.3D打印技术的空间应用 使用使用3D3D打印机在真空环境下打印混凝土和在打印机在真空环境下打印混凝土和在地球上打印的区别非常大。研究小组已经做过相地球上打印的区别非常大。研究小组已经做过相关实验，使用模拟月球岩石材料在真空膛内来寻关实验，使用模拟月球岩石材料在真空膛内来寻找实用的建造方法。出现的主要问题是，混凝土找实用的建造方法。出现的主要问题是，混凝土是由液态原料凝固而成，在真空状

7、态下墨水（胶是由液态原料凝固而成，在真空状态下墨水（胶合剂）会不会一喷到土壤上就蒸发或结冰，且能合剂）会不会一喷到土壤上就蒸发或结冰，且能保持足够长时间的液体状态来保证网状物的生成。保持足够长时间的液体状态来保证网状物的生成。 而研究人员发现，如果把而研究人员发现，如果把3D3D打印机的喷嘴设打印机的喷嘴设在风化层下，毛细作用力会让足够的液态原料就在风化层下，毛细作用力会让足够的液态原料就位。打印时只用确保填充粉末并且将油墨直接注位。打印时只用确保填充粉末并且将油墨直接注入土壤内，使油滴被周围的粉末包裹保证没有油入土壤内，使油滴被周围的粉末包裹保证没有油墨直接暴露于外部环境中。墨直接暴露于外部环境中。 另外还需要做很多真空测试，比如验证真空环境下化学过程的实际可行性；证明在模拟物层直接注入油墨是否能防止流体汽化；评估真空环境下网状化合物的牢固性等问题。 总而言之，月球殖民