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美国太空探索技术公司(SpaceX)曾宣布计划于年实现人类火星定居。
经过多年的探测,学者们发现,火星的构成与地球相类似并且表面积与地球陆地面积接近,且几乎没有开发阻碍,对于一定人口的太空基地而言,火星基本可以实现原位资源的利用,可以做到自给自足,且人均资源会极其丰富。
但是,火星同时也具有大气稀薄、气候寒冷、沙尘漫天等恶劣环境,使得人类很难在火星表面进行长时间的活动和作业,比如建造房子。
对于这一问题,伦敦帝国理工学院与瑞士联邦材料科学与技术实验室(Empa)的研究团队研发出了一项重磅的新型建造方法——利用3D打印无人机来建造任意建筑。
用无人机群在火星盖房子这事听起来属于科幻,但实际上灵感是从自然界而来。
自然界中的“建筑师”,比如蜜蜂、白蚁和家燕等,它们可以在飞行中建造巢穴,表现得非常灵活。
受这些自然系统的启发,Kovac团队及其合作者提出了一种名为“空中增材制造(Aerial-AM)”的集体建造新方法,使用不受束缚的移动机器人网络作为一个多主体系统来运行。可通过无人机在29分钟,建造2.05米高圆柱体,并且精度很高,仅有5毫米位置误差。
据了解,这些3D打印无人机是由BuilDrone(建造无人机)和ScanDrone(扫描无人机)组成,前者负责建造,后者则主要承担质量控制任务,测量前者的施工情况并给出下一个施工建议。
盖房子这种事情,要求准确性很高,马虎不得,为了防止无人机因气流等因素产生一定的位置漂移,研究团队在无人机下方的增加了一个稳定装置,来补偿建筑无人机产生的漂移,保证整个建造环节的准确性。
除此之外,还有个关键问题——材料的重量。碍于续航以及承重问题,轻变成了无人机“盖房子”的首要需求。因此研究团队与瑞士联邦材料实验室合作开发出了一种类似水泥的材料,在打印时是很轻、很柔软的,过段时间后就会变硬。
相比以往的3D打印建筑,这种方法更加灵活,不会受到地域环境或建筑物大小的限制,在一些大型设备无法到达的地方也可建造房屋。
相关研究人员表示:
这项解决方案是可以不断拓展的,未来可以帮助我们在人类难以到达的地区,例如危险地区、极高处或有自然灾害风险的偏远地区来建造和修复建筑物。
当然,火星移民并不是在上面盖好房子就可以居住了,单程6个月的飞行时间,必要生活物品只能供给一次的难题,以及氧气、光照、水等必要生存条件也都并未配备。
作为太阳系中与地球最为相似的行星,
火星很可能在未来,会成为人类的栖身之所,
只不过在实现这个宏伟的梦想前,
我们还有很多路要走。
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