馬斯克星際移民新動靜:SpaceX采用建筑3D打印在德州星際基地建造新房屋
時間:2021-12-22 16:57 來源:南極熊 作者:admin 閱讀:次
2021年12月21日,國外一位名叫Jarret Gross建筑3D打印博主剛剛發布了一個關于SpaceX
3D打印最新進展的視頻,他獨家披露了SpaceX使用Apis
Cor技術打印的首個混凝土3D建筑。這是SpaceX社區大樓建筑區的一個擴展建筑,名為The
Hub,但它是在SpaceX的星際基地完成建造的設施,所以這確實是相當令人興奮的。


△ SpaceX的The Hub建筑
SpaceX將要進軍建筑3D打印行業?
Apis Cor近日透露,這幢建筑是當下開發的第一個也是唯一一個參加太空海岸住宅巡游并獲獎的3D打印住宅(項目)。Apis Cor設計的Impreza是在太空海岸建造的首個3D打印房屋。紀念設在這個地區的航空航天、技術和國防工業的基礎。這個項目可能吸引了SpaceX公司位于加州霍桑的太空海岸總部的注意。


南極熊之前曾經報道過SpaceX 對于VELO3D的投資,及其用于火箭生產的金屬3D打印機,而且NASA和歐空局都廣泛地測試了用于星際建設的建筑3D打印技術(【新提醒】Velo3D把金屬復合3D打印機賣給SpaceX,融資2800萬美元-南極熊3D打印網 - 平臺 (nanjixiong.com))。然而,直到今天,SpaceX還沒有表現出為其火星殖民項目測試建筑3D打印的興趣。這一相對較小的發展并不意味著馬斯克正在考慮在火星上3D打印可居住的結構,但它確實意味著他和他的團隊意識到該技術的基本能力。

馬斯克和3D打印
一直以來,馬斯克都是作為“科技狂人”的形象活躍在大眾的視野當中。2020年5月,SpaceX采用自主研發的火箭成功將兩位美國宇航員送往國際空間站,雖然這只是Demo任務,但SpaceX已經以其卓越工程優勢、低廉的發射成本贏得了全球航天產業的信賴。同時也是除美俄中這些航天國家隊以外,唯一獨立實現載人航天的商業公司。SpaceX自此成為世界載人航天的第四位玩家,創造了新歷史。


△SpaceX的龍太空船
在這里,3D打印技術起到了神助攻的作用。如:
1)報外媒報道,SpaceX公司已經完成了3D打印SuperDraco火箭發動機的開發測試。該發動機是Dragon發射中止系統(LAS)的重要裝置,能夠在Dragon火箭發射失敗時幫助宇航員安全逃生。
據了解,為了降低成本,節省材料消耗并提高制造的總體靈活性,SpaceX采用了3D打印技術來制造SuperDraco的發動機——火箭發動機上的關鍵組件燃燒室,SpaceX選擇使用鉻鎳鐵超合金材料,通過一臺EOS金屬3d打印機完整打印而成。這種合金材料的強度、韌性、抗斷裂性以及材料穩定性等優于其他金屬。
而利用3D打印制造發動機的優勢還在于,其可在20%到100%推力的情況下減速并可多次重啟。在LAS系統確定要失敗的時候及時終止乘員艙,然后安全著陸或降落到海中。在最近的測試中,SpaceX公司在德州對SuperDraco推進器進行了27次點火試驗,成功通過了各種推進循環的測試。

△對3D打印額度SpaceX SuperDraco 部件進行點火測試
2)
SpaceX于2013年就成功通過EOS金屬3D打印機制造SuperDraco火箭發動機推力室,使用了鎳鉻高溫合金材料。與傳統的發動機制造技術相比,使用增材制造不僅能夠顯著地縮短火箭發動機的交貨期和并降低制造成本,而相比傳統制造發動機的成本,而且可以實現“材料的高強度、延展性、抗斷裂性和低可變性等”優良屬性。這是一種非常復雜的發動機,其中所有的冷卻通道、噴油頭和節流系統都很難制造。EOS能夠打印非常高強度的先進合金,是創造SuperDraco發動機的關鍵。

3)
2017年1月,SpaceX在加州范登堡空軍基地成功發射了一枚獵鷹9號火箭,獵鷹9號火箭上含有大量的3D打印零件,包括關鍵的氧化劑閥體,3D打印的閥體成功操作了高壓液態氧在高震動情況下的正常運行。與傳統鑄造件相比,3D打印閥體具有優異的強度、延展性和抗斷裂性。并且與典型鑄件周期以月來計算相比,3D打印閥體在兩天內就完成了。經過后加工處理的3D打印閥體經過廣泛的測試程序–包括嚴格的發動機點火系列、部件級資格測試和材料測試才被納入獵鷹9號火箭的標準零件。
回收火箭、送汽車上太空、送航天員上空間站、建設“火星棲息地”…SpaceX持續挑戰航天科技與人類想象力,它為世界、為孩子、為未來,樹立了楷模。當然,南極熊認為,馬斯克與建筑3D打印的這一次“碰撞”也絕不是巧合,我們也期望著接下來這位科技大佬能給我們帶來更多的驚喜。
月球基地的建筑3D打印
此外,國際上的許多其他機構也在大力推進關于星際基地建筑3D打印研究。
就在上個月,新南威爾士大學(UNSW)與澳大利亞建筑業初創公司Luyten展開合作,以求加快推進能夠3D打印月球材料,他們會共同推進一臺新型龍門式月球雷石3D打印機的開發和測試工作。二者的合作旨在快速建造尺寸可達9×12m的月球基礎設施,并最終實現在月球表面建立永久居住地的目標。
【新提醒】星際移民進程加快!UNSW將助力Luyten推進月球3D打印機的研發工作-南極熊3D打印網 - 平臺(nanjixiong.com)


空間系統專家Redwire公司已與美國國家航空航天局簽訂合同,評估將雷石按需3D打印成月球結構的可行性。Redwire的雷石打印(RRP)研究計劃在國際空間站上進行,旨在作為使用月球塵埃模擬原料來創建軌道建筑的一個技術演示。
同樣,德克薩斯州的建筑公司ICON也受NASA委托,評估3D打印用于生產非地球結構的潛力,盡管是用于火星而不是月球。該公司使用其Vulcan系統,已經建立了一個1700平方英尺的
"火星沙丘阿爾法 "棲息地,NASA打算將其作為評估長期暴露在火星條件下的長期影響的一種手段。
在俄羅斯,該國的Roscosmos機構已經開始了類似的任務,以3D打印基于巖漿的庇護所。中國國家航天局也在2019年1月透露了自己的3D打印月球基地計劃。
值得肯定的是,作為一種既能節省進入太空的成本,又安全可靠的技術,3D打印未來必將成為星際航行乃至地外居所建造的“剛需”之一。
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