古代遠征作戰(zhàn)，講究的是“兵馬未動，糧草先行”。而今人類已把征途延伸到了浩瀚的太空，雖然移民外星的目標尚未實現(xiàn)，但有些事卻也同樣需要先于人員布置到位。建筑便是需要先行的重要事項之一。在沒有人類勞動力直接參與的情況下，怎樣在太空環(huán)境下造出建筑呢?這便需要智能制造技術來大展身手了。當前，3D打印與機器人摩拳擦掌，爭相扛起太空建筑開發(fā)主力軍的大旗。
太空建房，3D打印當仁不讓
建筑本就是3D打印技術的主要生產對象之一。誕生三十余年以來，3D打印已為地球建筑領域奉獻了諸多神奇之作。如今人們把視線轉向太空建筑的開發(fā)，3D打印也同樣是當仁不讓的最佳助手之一。
今年4月，美國西北大學研究人員開發(fā)了一種可用于太空探索的新型3D打印技術。他們使用模擬器生產出類似于在月球或火星表面上可以發(fā)現(xiàn)的粉末材料來合成一種3D打印專用油墨，并利用3D打印按需生產物體。這項技術可以為人類搭建外星住所提供幫助。
上個月，歐洲航天局的科學家利用地球火山物質模擬出的月塵和太陽能熔爐制出原材料，再通過3D打印將其加工成了“月球磚”。接下來，研究人員將模擬月球環(huán)境進行實驗，觀察在真空、高溫環(huán)境下還能否3D打印出磚塊。該項目的最終目標是在月球上建造建筑。
外星造屋，機器人已在路上
在外星球上造屋，機器人絕對是3D打印的一個有力競爭者。與3D打印設備相比，機器人擁有更高的靈活性，其行動力更接近于建筑的傳統(tǒng)制造者——人類。因此，機器人也受到不少太空建筑開發(fā)項目的青睞。
去年12月，俄羅斯宣布將太空機器人“費多爾”發(fā)送到國際空間站執(zhí)行太空行走任務。它能夠行走、舉重和使用電動工具，甚至能做俯臥撐并駕駛車輛。操作者在地面使用VR頭盔控制機器人的活動。研發(fā)者希望這款機器人未來能幫助建造月球基地，這項關鍵性任務將有助于建造月球和其它行星的人類基地。
本月初，在2017年新加坡國際機器人與自動化大會上，蘇黎世聯(lián)邦理工學院的研究人員發(fā)表了一篇文章，介紹了他們開發(fā)的使用3D掃描智能堆疊和平衡不規(guī)則形狀物體的機器人系統(tǒng)。這一系統(tǒng)最終可以在火星上開展工作，使用當?shù)夭牧蠟槿祟惗ň诱呓⒌亍?/p>
“3D打印+機器人”或許才是最優(yōu)解
扮演太空建筑工程師這個角色，3D打印與機器人各有所長，彼此難以取代。既然二者在地球上已經展開交融合作，那為何不在太空中繼續(xù)攜手共建家園呢?目前已有公司開始了這種嘗試，“3D打印+機器人”模式一經推出，便吸引了多方關注。
今年5月，美國硅谷初創(chuàng)公司Made In Space展示了其太空3D打印項目Archinaut系統(tǒng)的工作原理。Archinaut是一個將配備有一個機器人臂的3D打印機集成在一起的航天器系統(tǒng)，它們不僅可以建造空間，還可以修復諸如衛(wèi)星之類的現(xiàn)有空間結構。此項目已獲得美國航空航天局和其他太空探索公司強烈的合作興趣?？梢?，3D打印與機器人的通力合作或許是未來太空建筑開發(fā)的重要方向。
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數(shù)字化要一盤棋更要各自為戰(zhàn)
