說到太空探索,我們腦中總會浮現(xiàn)“登陸月球”、“移民火星”的話題。的確,目前人類已經(jīng)登陸過月球,并且我們的火星車也已經(jīng)在火星上晃悠幾個來回了。但這些只是屬于初期的探索任務(wù)。當(dāng)前,國際上已經(jīng)有幾個國家計劃登月,而不僅僅是為了短暫停留,一些國家計劃建立起長期殖民化的棲息地。這其中一個相關(guān)項目由兩位丹麥建筑師卡爾-約翰·塞倫森斯和塞巴斯蒂安·阿里斯托特利斯領(lǐng)導(dǎo),他們組建了SAGA空間建筑師公司,以期實現(xiàn)他們的愿景,3D打印則是助力他們夢想成真的重要一部分。
可折疊的地外生存空間
因此,SAGA公司迎合了他們的建筑設(shè)計要求,以適應(yīng)盡可能多的人類生存需求。為了解決地外空間的幽閉恐懼癥,建筑整體結(jié)構(gòu)使用折紙折疊技術(shù),以最大限度地利用生活空間,同時盡量減少運(yùn)輸量。除了家具和電子產(chǎn)品等所有其他必要的生活空間商品外,棲息地還必須包含有儲存電能的空間(由外部太陽能電池板供電)、為生命支持系統(tǒng)供給能源的藻類養(yǎng)殖場以及水。
可折疊的形狀意味著居民可以擁有多個房間,使棲息地空間感覺更像一個家,而不僅只是一個寄居所。即使是在睡眠區(qū)和垂直花園區(qū)之間移動的風(fēng)景的微小變化,也有助于減輕被限制在狹小空間中的一些心理壓力?;▓@在減少乏味的同時增加了可持續(xù)性因素方面的考慮。由于人在外太空時是極度孤立的存在,因此,這是一個大有裨益的設(shè)計亮點。
此外,南極熊認(rèn)為,目前人類處于外太空時,營養(yǎng)供應(yīng)也是一個極大的問題,唯一的營養(yǎng)來源是依賴于火箭發(fā)射送來的定期供應(yīng),這是成本非常昂貴的一種方式。如果這樣的地外棲息地要想長期解決營養(yǎng)供給的問題,就必須要考慮到建立起一套完整的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)。不過據(jù)了解,人類在地球上還尚未建立起一套完全獨立于地球生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)圈,因此想要在外太空實現(xiàn)這樣的夢想無疑是一個巨大的挑戰(zhàn)。
從原型到 3D 打印制造
由于地外棲息地的供應(yīng)運(yùn)行非常有限,并且在規(guī)定需求和實際交付之間存在長時間滯后,因此棲息地居民有一些維持和修復(fù)自己棲息地的方法至關(guān)重要。這就是卡爾-約翰對3D打印技術(shù)感到極大興趣的原因。他們意識到,可以利用3D打印技術(shù)建設(shè)和維護(hù)棲息地。SAGA團(tuán)隊對一些主要品牌的 3D 打印機(jī)進(jìn)行了一系列嚴(yán)格的生產(chǎn)測試,最終在速度、可靠性、易用性和可重復(fù)性方面進(jìn)行多方面比對后,他們選擇了Craftbot。當(dāng)Craftbot公司得知被選中參與這個建設(shè)項目時,他們感到非常高興,并向SAGA提供了一套由8個工藝機(jī)器人和3個Craftbot 3打印機(jī)組成的配置。
Craftbot 打印機(jī)大顯神威
Craftbot 3打印機(jī)可以幫助SAGA建造出理想的棲息地模型與合規(guī)的配套設(shè)施,此外還制造了113個ABS接頭的全尺寸原型。值得注意的是,SAGA已經(jīng)于2020年秋季在北極進(jìn)行了長達(dá)三個月的測試!他們稱這套棲息地建筑為"LUNARK",這是一個恰如其分的名字。它包括一些非常超前的功能,如天氣模擬器和一套軟件來監(jiān)測藻類反應(yīng)堆。這套棲息地被選擇建造在格陵蘭島北部,它在-30°C的低溫下和的颶風(fēng)中都可以完好地幸存下來。
SAGA利用Craftbot打印機(jī)多次打印出工具、更換部件,它們可以用來修復(fù)棲息地破損的地方。毫無疑問,3D打印機(jī)將會是空間棲息地生存與否的“重要法寶”。
這是一個令人難以置信的偉大項目,因此SAGA的成功為他們贏得了許多獎項和媒體的頭條新聞。他們整體的太空探索方法似乎確實是正確的方向,正如DTU空間部主任克里斯蒂安·佩德森所說的那樣:"未來月球棲息地的建設(shè)是一個令人欽佩、雄心勃勃的項目,這些探索中的案例將會成為十分寶貴的技術(shù)示范,它也將促進(jìn)航空航天的重要創(chuàng)新和進(jìn)一步的研究。“