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也许在你有生之年会在月球上买房 然后是火星

www.creaders.net | 2023-10-03 18:04:04  FX168财经 | 0条评论 | 查看/发表评论

      纽约时报报道说,美国宇航局正在规划如何在2040年之前,在月球上以3D打印的方式建造房屋。

  月球是一块磁铁,总在吸引我们的注意力。月球引力不仅牵引着我们的海洋,也牵引着我们的想象力。

  半个世纪前,"阿波罗17号 "的宇航员在这个布满麻点的星球上度过了三天。在长达 75 个小时的时间里,宇航员们在月球上漫步,乘坐月球车,人类通过 24 万英里外的电视机观看着这一切。

  1972年12月,在他们返回太平洋后,阿波罗计划被终止。

  自那时起,月亮高悬,如未知之地般空寂,成为天际上吟唱的海妖之惑(注,原文是a siren in the sky,意为天空中的诱惑,像传说中的海妖一样)。

  现在,美国国家航空航天局(NASA)正计划重返月球,这一次,将是向月球申请永居。为了实现这一目标,NASA 将在月球上建造房屋,可供宇航员和普通平民使用。

  他们相信,到 2040 年,美国人将在太空中拥有自己的第一个分区,在火星上生活也指日可待。

  一些科学界人士认为,NASA 的时间表过于雄心勃勃,尤其是在新的登月计划成功之前。但接受纽约时报采访的七位 NASA 科学家都表示,如果 NASA 能够继续达到预期,2040 年的月球结构目标是可以实现的。

  美国宇航局会把一台 3-D 打印机送上月球,然后用一种特殊的月球混凝土,一层一层地建造结构,这种混凝土是由岩石碎屑、矿物碎片和尘埃制成的,都位于月球坑坑洼洼的表层,每当受到干扰时就会形成有毒的云雾。

  这是一个借助新技术,以及与大学和私营公司合作的大胆计划。

  NASA技术成熟总监尼基·韦克海泽说,"我们正处于一个关键时刻,在某些方面,这就像一个梦,从其他方面看,走到这一步不可避免"。

  韦克海泽的家族在田纳西州富兰克林拥有一家小型建筑公司,现在她负责指导为未来太空任务创建新的程序、机械和机器人技术。

  韦克海泽说,美国国家航空航天局比以往任何时候都更愿意与学术界和业界合作,这使得可选的余地比阿波罗任务时期更加宽广。

  她说:"我们在正确的时间召集了所有正确的人,他们有着共同的目标,这就是为什么我认为会成功的原因。每个人都准备好一起迈出这一步,所以如果我们开发出核心能力,就没有理由不可能实现。"

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  将问题转化为解决方案

  在月球上居住的诸多障碍之一就是尘埃,细小的粉末具有磨蚀性,可以像玻璃一样切割,卷起有毒的烟尘,吸入后会中毒。

  但四年前,美国宇航局位于阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心,科技办公室副主任小雷蒙德·克林顿拿出一块白板,勾勒出房屋、道路和着陆坪的构想。

  灰尘是个问题,没错。但也可以成为解决方案。

  他想,如果地球上的房屋可以用当地矿物质制成的土壤成功地进行3D打印,那么月球上的房屋也可以用那里的土壤打印出来。只是那里的温度会高达300摄氏度,辐射和微陨石的恶性组合,对建筑物和人体都构成了威胁。

  NASA将重返月球的行动命名为 "阿耳忒弥斯",这是以 "阿波罗 "的孪生姐妹命名的。

  去年 11 月,"阿耳特弥斯一号"从肯尼迪航天中心发射升空,是计划中的五次登月任务中的第一次,机上只有机器人,绕月飞行后安全返回地球。阿耳特弥斯二号计划于 2024 年 11 月执行,将搭载四名人类乘员,包括历史上第一位女性和第一位黑人,进行为期 10 天的绕月飞行。

  一年后,"阿耳特弥斯三号 "将执行该任务,届时人类将在月球表面着陆,计划在本十年结束前再执行两次载人飞行任务。

  71 岁的克林顿博士说,他知道普通美国人在他有生之年可能不会生活在月球上,但对于比他年轻几十年的人来说,这可能性很大。

  他说:"我希望我能亲眼目睹这一切。"

  克林顿博士说:"当我们谈论可持续的人类存在时,对我来说,这意味着你有一个月球定居点,你有人们在月球上持续生活和工作。这取决于企业家的想象力。"

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  月球上没有家得宝

  NASA与位于德克萨斯州奥斯汀的建筑技术公司ICON合作,以实现2040年的目标。

  ICON 公司于 2020 年首次获得NASA的资助,并于 2022 年宣布追加 6000 万美元,用于建立一个天基建筑系统,这个系统可在地球之外打印从火箭着陆坪到栖息地的各种材料,所有材料均可在现场搅拌混凝土。

  到目前为止,这些计划还仅仅是效果图,但他们已经征求了个国际建筑事务所比雅克·英格尔斯集团(Bjarke Ingels Group)和太空探索建筑设计公司SEArch+的建筑师意见,以制定概念和设计方案。

  几乎任何物体都可以用 3D 打印出来,ICON 和这个领域的其他参与者,都认为这种工艺是解决住房紧张问题的一种快速且经济的方法。3-D 打印根据数字文件逐层建造物体;在地球上的建筑项目中,ICON 使用了一种名为 Lavacrete的专有建筑材料。

  这个公司有很多雄心勃勃的项目, 比如创造了Vulcan机器人大型建筑系统,这个系统已被用于建造北美的一些首批 3-D 打印房屋。包括奥斯汀的 "社区第一!"村子,那里为无家可归者建造了 400 栋房屋,还为偏远小镇纳卡胡卡的贫困墨西哥人,建造了经济适用且抗飓风的房屋。

  ICON公司首席执行官杰森·巴拉德说:"如果你了了解快速成型建筑和3D打印技术,如何为人类创造更美好的未来,那么这是一个很自然的发展。"

  但在深空打印是另一个维度。德克萨斯农工大学建筑学院临时院长帕特里克·苏尔曼说:"在太空中,化学一样,物理不同。"

  他说,轻装上阵至关重要,因为火箭每增加一公斤重量就需要花费大约 100 万美元,从地球携带材料到太空进行建造是不可持续的。

  苏尔曼说,"太空中没有家得宝(Home Depot,北美流行的装修材料商店)。所以你要么知道如何使用上面的东西,要么把你需要的一切都送上去。"

  苏尔曼博士曾是空军学院的土木工程教授,在地球上一些最偏远的地方,从阿富汗赫尔曼德省到北极圈,都搞过项目。

  他说,在太空中建设工程,让他想起了他当时学到的一课,对生命的最大威胁不是来自其他人类,而是来自环境本身,"我们在阿富汗几乎是从零开始建立了一个基地。这和太空建设其实是一样的,只是有更多的辐射和更低的重力,而自然母亲和太阳系每次都会取得胜利。"

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  太空家俱

  任何前往月球的设备都需要在地球上进行测试,以确保能够经受住环境考验,因此马歇尔中心还拥有十几个测试室,让这些设备经受与在地球上相同的辐射和热真空条件。

  2024年2月,ICON的打印机将被放入最大的试验室进行首次测试。

  马歇尔实验流体和环境测试部门主任维克多·普里切特说:"如果能在我们的试验室中生存下来,那么就很有可能在太空中有机会。"

  在 NASA 和公司建造房屋之前,NASA 还需要建造着陆垫,这样当携带 3-D 打印机的火箭在月球上着陆时,就可以减少尘埃的扩散。

  NASA的科学家们,目前正在努力完善一种模拟月球混凝土,当他们在地球上进行测试时,这种混凝土可以代替月球制造的材料。

  在马歇尔的一座低矮建筑的深处,一个不起眼的实验室里,科学家们正在对浇铸成小圆柱体的模拟月球尘埃球进行测试。这些球体看起来并不起眼,只是一块圆圆的混凝土,小到可以放进你的手掌,但当它们被等离子体火炬点燃时,却可以承受摄氏1800度的高温。

  这给科学家们带来了希望,当建造出真正的太空材料时,可能会在实际火箭着陆条件下表现良好。在这种条件下,温度会达到地狱之火级别的高温。

  马歇尔太空飞行中心负责该项目的首席地质学家詹妮弗·埃德蒙森说:""首先需要进行的是概念验证。我们能否真正将月球表面的土壤变成建筑材料?如果我们要在2040年之前实现月球上的栖息地,我们现在就需要开始这项研发工作。"

  当然,房子不仅仅是由墙壁组成的。即使在太空中,人类也需要一扇门,而一旦进入太空,他们还需要可以坐着睡觉的物体,以及其他所有的生活用品。

  埃德蒙森博士说,NASA正在与一些大学和私营公司合作,制造太空家具和室内设计的原型。NASA的艾姆斯研究中心与斯坦福大学的研究人员合作,分离出了合成月球土壤中的一些矿物质,制成了不同颜色的瓷砖,如绿色、灰色和白色,甚至有可能用于厨房和浴室。

  月球火星也会有学区房?

  ICON和NASA的愿景,是建立一个名为 "奥林匹斯 "的天基月球建筑系统,由精通新兴太空建筑领域的人类技术人员在地球上控制。培训这些技术人员的课程已经开课。

  路易斯安那州立大学建筑技术助理教授阿米尔霍辛·贾法里说:"10年后,建筑技术可能会大不相同,我们使用的机器人类型可能会大不相同,我们使用的人工智能也会大不相同。但我们现在能做的是制定培训策略,让建筑工人为未来做好准备。"

  他的同事阿里·卡兹米安正在与NASA合作研究打印材料本身,重点是用模拟月球上的岩石材料制成的无水混凝土。卡兹米安博士从丰富的月球矿物中,看到了比3D打印混凝土更大的潜力。

  他认为,留在地球上的人们可以广泛利用这些资源。

  他说:"我们在谈论人类如何生活在月球上。但还有另一种可能。在地球上,总有一天我们会耗尽资源。因此,在月球上建立矿山和全自动工厂也是一种可能。"

  NASA的科学家们表示,现在考虑月球上房屋的市场价值,甚至月球栖息地的所有权结构如何,都为时尚早。但他们承认,月球可能蕴藏着大量尚未开发的资源,其他国家无疑也会对这些资源感兴趣。

  印度上个月在月球上着陆了一艘宇宙飞船,成为第一个在月球南极附近着陆的国家。就在这一成就取得的前两天,俄罗斯的一艘飞船试图着陆,因未能调整好轨道而坠毁。

  1969 年,美国宇航员在月球表面插上了国旗,但在两年前,1967 年的《外层空间条约》(国际太空法的核心条约)宣布,事实上任何人都不能拥有月球。

  2020 年,美国与其他七个创始国共同发起了《阿尔特弥斯协议》,刷新了和平、合作探索月球的原则,目前已有包括英国、日本、意大利、加拿大和巴西在内的 29 个国家签署了该协议。

  但值得注意的是,中国和俄罗斯都没有签署。

  韦克海泽说,月球和火星上的国防、所有权和国际主张,不属于 NASA 的职权范围。但她说,就目前而言,在这场最新一轮的太空竞赛中,她相信国际社会已经达成一致。

  月球并非最后的前沿,NASA在月球上的发展,还有一个更长远的目标,登上火星。

  月球是一个实用的中转站,因为美国宇航局相信月球表面的水可以转化为火箭燃料。从地球前往火星的宇宙飞船可能会在月球上中途停留,宇航员可以在那里伸伸腿,在3D打印结构内吃点零食,然后在上路之前加满油。

  今年 6 月,在休斯敦,NASA的四名宇航员相当高调地向聚集在一起的人群挥手致意,然后走进了火星沙丘阿尔法(Mars Dune Alpha)。这是一个 1700 平方英尺的建筑,由 ICON 用 3-D 打印技术打印而成,Lavacrete 着色与火星本身的焦铁锈色相同。

  随后他们锁上了门,并将在接下来的一年里在模拟环境中生活,为有朝一日在火星上真实生活进行练习。

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