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日期: 2023-10-03 | 來源: FX168財經 | 有0人參與評論 | 專欄: 買房賣房 | 字體: 小 中 大
紐約時報報道說,美國宇航局正在規劃如何在2040年之前,在月球上以3D打印的方式建造房屋。
月球是壹塊磁鐵,總在吸引我們的注意力。月球引力不僅牽引著我們的海洋,也牽引著我們的想象力。
半個世紀前,"阿波羅17號 "的宇航員在這個布滿麻點的星球上度過了叁天。在長達 75 個小時的時間裡,宇航員們在月球上漫步,乘坐月球車,人類通過 24 萬英裡外的電視機觀看著這壹切。
1972年12月,在他們返回太平洋後,阿波羅計劃被終止。
自那時起,月亮高懸,如未知之地般空寂,成為天際上吟唱的海妖之惑(注,原文是a siren in the sky,意為天空中的誘惑,像傳說中的海妖壹樣)。
現在,美國國家航空航天局(NASA)正計劃重返月球,這壹次,將是向月球申請永居。為了實現這壹目標,NASA 將在月球上建造房屋,可供宇航員和普通平民使用。
他們相信,到 2040 年,美國人將在太空中擁有自己的第壹個分區,在火星上生活也指日可待。
壹些科學界人士認為,NASA 的時間表過於雄心勃勃,尤其是在新的登月計劃成功之前。但接受紐約時報采訪的柒位 NASA 科學家都表示,如果 NASA 能夠繼續達到預期,2040 年的月球結構目標是可以實現的。
美國宇航局會把壹台 3-D 打印機送上月球,然後用壹種特殊的月球混凝土,壹層壹層地建造結構,這種混凝土是由岩石碎屑、礦物碎片和塵埃制成的,都位於月球坑坑窪窪的表層,每當受到幹擾時就會形成有毒的雲霧。
這是壹個借助新技術,以及與大學和私營公司合作的大膽計劃。
NASA技術成熟總監尼基·韋克海澤說,"我們正處於壹個關鍵時刻,在某些方面,這就像壹個夢,從其他方面看,走到這壹步不可避免"。
韋克海澤的家族在田納西州富蘭克林擁有壹家小型建築公司,現在她負責指導為未來太空任務創建新的程序、機械和機器人技術。
韋克海澤說,美國國家航空航天局比以往任何時候都更願意與學術界和業界合作,這使得可選的余地比阿波羅任務時期更加寬廣。
她說:"我們在正確的時間召集了所有正確的人,他們有著共同的目標,這就是為什麼我認為會成功的原因。每個人都准備好壹起邁出這壹步,所以如果我們開發出核心能力,就沒有理由不可能實現。"
將問題轉化為解決方案
在月球上居住的諸多障礙之壹就是塵埃,細小的粉末具有磨蝕性,可以像玻璃壹樣切割,卷起有毒的煙塵,吸入後會中毒。
但肆年前,美國宇航局位於阿拉巴馬州亨茨維爾的馬歇爾太空飛行中心,科技辦公室副主任小雷蒙德·克林頓拿出壹塊白板,勾勒出房屋、道路和著陸坪的構想。
灰塵是個問題,沒錯。但也可以成為解決方案。
他想,如果地球上的房屋可以用當地礦物質制成的土壤成功地進行3D打印,那麼月球上的房屋也可以用那裡的土壤打印出來。只是那裡的溫度會高達300攝氏度,輻射和微隕石的惡性組合,對建築物和人體都構成了威脅。
NASA將重返月球的行動命名為 "阿耳忒彌斯",這是以 "阿波羅 "的孿生姐妹命名的。
去年 11 月,"阿耳特彌斯壹號"從肯尼迪航天中心發射升空,是計劃中的伍次登月任務中的第壹次,機上只有機器人,繞月飛行後安全返回地球。阿耳特彌斯贰號計劃於 2024 年 11 月執行,將搭載肆名人類乘員,包括歷史上第壹位女性和第壹位黑人,進行為期 10 天的繞月飛行。
壹年後,"阿耳特彌斯叁號 "將執行該任務,屆時人類將在月球表面著陸,計劃在本拾年結束前再執行兩次載人飛行任務。
71 歲的克林頓博士說,他知道普通美國人在他有生之年可能不會生活在月球上,但對於比他年輕幾拾年的人來說,這可能性很大。
他說:"我希望我能親眼目睹這壹切。"
克林頓博士說:"當我們談論可持續的人類存在時,對我來說,這意味著你有壹個月球定居點,你有人們在月球上持續生活和工作。這取決於企業家的想象力。"
月球上沒有家得寶
NASA與位於德克薩斯州奧斯汀的建築技術公司ICON合作,以實現2040年的目標。
ICON 公司於 2020 年首次獲得NASA的資助,並於 2022 年宣布追加 6000 萬美元,用於建立壹個天基建築系統,這個系統可在地球之外打印從火箭著陸坪到棲息地的各種材料,所有材料均可在現場攪拌混凝土。
到目前為止,這些計劃還僅僅是效果圖,但他們已經征求了個國際建築事務所比雅克·英格爾斯集團(Bjarke Ingels Group)和太空探索建築設計公司SEArch+的建築師意見,以制定概念和設計方案。
幾乎任何物體都可以用 3D 打印出來,ICON 和這個領域的其他參與者,都認為這種工藝是解決住房緊張問題的壹種快速且經濟的方法。3-D 打印根據數字文件逐層建造物體;在地球上的建築項目中,ICON 使用了壹種名為 Lavacrete的專有建築材料。
這個公司有很多雄心勃勃的項目, 比如創造了Vulcan機器人大型建築系統,這個系統已被用於建造北美的壹些首批 3-D 打印房屋。包括奧斯汀的 "社區第壹!"村子,那裡為無家可歸者建造了 400 棟房屋,還為偏遠小鎮納卡胡卡的貧困墨西哥人,建造了經濟適用且抗颶風的房屋。
ICON公司首席執行官傑森·巴拉德說:"如果你了了解快速成型建築和3D打印技術,如何為人類創造更美好的未來,那麼這是壹個很自然的發展。"
但在深空打印是另壹個維度。德克薩斯農工大學建築學院臨時院長帕特裡克·蘇爾曼說:"在太空中,化學壹樣,物理不同。"
他說,輕裝上陣至關重要,因為火箭每增加壹公斤重量就需要花費大約 100 萬美元,從地球攜帶材料到太空進行建造是不可持續的。
蘇爾曼說,"太空中沒有家得寶(Home Depot,北美流行的裝修材料商店)。所以你要麼知道如何使用上面的東西,要麼把你需要的壹切都送上去。"
蘇爾曼博士曾是空軍學院的土木工程教授,在地球上壹些最偏遠的地方,從阿富汗赫爾曼德省到北極圈,都搞過項目。
他說,在太空中建設工程,讓他想起了他當時學到的壹課,對生命的最大威脅不是來自其他人類,而是來自環境本身,"我們在阿富汗幾乎是從零開始建立了壹個基地。這和太空建設其實是壹樣的,只是有更多的輻射和更低的重力,而自然母親和太陽系每次都會取得勝利。"
太空家俱
任何前往月球的設備都需要在地球上進行測試,以確保能夠經受住環境考驗,因此馬歇爾中心還擁有拾幾個測試室,讓這些設備經受與在地球上相同的輻射和熱真空條件。
2024年2月,ICON的打印機將被放入最大的試驗室進行首次測試。
馬歇爾實驗流體和環境測試部門主任維克多·普裡切特說:"如果能在我們的試驗室中生存下來,那麼就很有可能在太空中有機會。"
在 NASA 和公司建造房屋之前,NASA 還需要建造著陸墊,這樣當攜帶 3-D 打印機的火箭在月球上著陸時,就可以減少塵埃的擴散。
NASA的科學家們,目前正在努力完善壹種模擬月球混凝土,當他們在地球上進行測試時,這種混凝土可以代替月球制造的材料。
在馬歇爾的壹座低矮建築的深處,壹個不起眼的實驗室裡,科學家們正在對澆鑄成小圓柱體的模擬月球塵埃球進行測試。這些球體看起來並不起眼,只是壹塊圓圓的混凝土,小到可以放進你的手掌,但當它們被等離子體火炬點燃時,卻可以承受攝氏1800度的高溫。
這給科學家們帶來了希望,當建造出真正的太空材料時,可能會在實際火箭著陸條件下表現良好。在這種條件下,溫度會達到地獄之火級別的高溫。
馬歇爾太空飛行中心負責該項目的首席地質學家詹妮弗·埃德蒙森說:""首先需要進行的是概念驗證。我們能否真正將月球表面的土壤變成建築材料?如果我們要在2040年之前實現月球上的棲息地,我們現在就需要開始這項研發工作。"
當然,房子不僅僅是由牆壁組成的。即使在太空中,人類也需要壹扇門,而壹旦進入太空,他們還需要可以坐著睡覺的物體,以及其他所有的生活用品。
埃德蒙森博士說,NASA正在與壹些大學和私營公司合作,制造太空家具和室內設計的原型。NASA的艾姆斯研究中心與斯坦福大學的研究人員合作,分離出了合成月球土壤中的壹些礦物質,制成了不同顏色的瓷磚,如綠色、灰色和白色,甚至有可能用於廚房和浴室。
月球火星也會有學區房?
ICON和NASA的願景,是建立壹個名為 "奧林匹斯 "的天基月球建築系統,由精通新興太空建築領域的人類技術人員在地球上控制。培訓這些技術人員的課程已經開課。
路易斯安那州立大學建築技術助理教授阿米爾霍辛·賈法裡說:"10年後,建築技術可能會大不相同,我們使用的機器人類型可能會大不相同,我們使用的人工智能也會大不相同。但我們現在能做的是制定培訓策略,讓建築工人為未來做好准備。"
他的同事阿裡·卡茲米安正在與NASA合作研究打印材料本身,重點是用模擬月球上的岩石材料制成的無水混凝土。卡茲米安博士從豐富的月球礦物中,看到了比3D打印混凝土更大的潛力。
他認為,留在地球上的人們可以廣泛利用這些資源。
他說:"我們在談論人類如何生活在月球上。但還有另壹種可能。在地球上,總有壹天我們會耗盡資源。因此,在月球上建立礦山和全自動工廠也是壹種可能。"
NASA的科學家們表示,現在考慮月球上房屋的市場價值,甚至月球棲息地的所有權結構如何,都為時尚早。但他們承認,月球可能蘊藏著大量尚未開發的資源,其他國家無疑也會對這些資源感興趣。
印度上個月在月球上著陸了壹艘宇宙飛船,成為第壹個在月球南極附近著陸的國家。就在這壹成就取得的前兩天,俄羅斯的壹艘飛船試圖著陸,因未能調整好軌道而墜毀。
1969 年,美國宇航員在月球表面插上了國旗,但在兩年前,1967 年的《外層空間條約》(國際太空法的核心條約)宣布,事實上任何人都不能擁有月球。
2020 年,美國與其他柒個創始國共同發起了《阿爾特彌斯協議》,刷新了和平、合作探索月球的原則,目前已有包括英國、日本、意大利、加拿大和巴西在內的 29 個國家簽署了該協議。
但值得注意的是,中國和俄羅斯都沒有簽署。
韋克海澤說,月球和火星上的國防、所有權和國際主張,不屬於 NASA 的職權范圍。但她說,就目前而言,在這場最新壹輪的太空競賽中,她相信國際社會已經達成壹致。
月球並非最後的前沿,NASA在月球上的發展,還有壹個更長遠的目標,登上火星。
月球是壹個實用的中轉站,因為美國宇航局相信月球表面的水可以轉化為火箭燃料。從地球前往火星的宇宙飛船可能會在月球上中途停留,宇航員可以在那裡伸伸腿,在3D打印結構內吃點零食,然後在上路之前加滿油。
今年 6 月,在休斯敦,NASA的肆名宇航員相當高調地向聚集在壹起的人群揮手致意,然後走進了火星沙丘阿爾法(Mars Dune Alpha)。這是壹個 1700 平方英尺的建築,由 ICON 用 3-D 打印技術打印而成,Lavacrete 著色與火星本身的焦鐵銹色相同。
隨後他們鎖上了門,並將在接下來的壹年裡在模擬環境中生活,為有朝壹日在火星上真實生活進行練習。- 新聞來源於其它媒體,內容不代表本站立場!
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