韓國(guó)團(tuán)隊(duì)為NASA開(kāi)發(fā)現(xiàn)場(chǎng)空間構(gòu)造3D打印

來(lái)源： 廣西增材制造協(xié)會(huì)

開(kāi)發(fā)使用3D打印技術(shù)進(jìn)行原位制造的能力對(duì)于在太空中進(jìn)行制造和建造至關(guān)重要,，尤其是在我們要探索或居住在其他太空環(huán)境（例如火星或月球）的情況下,。美國(guó)航空航天局的百年挑戰(zhàn)項(xiàng)目,，3D打印挑戰(zhàn)獎(jiǎng)金自2015年超過(guò)225萬(wàn)美元，鼓勵(lì)公眾開(kāi)發(fā)先進(jìn)的技術(shù)解決方案,，以使用3D打印構(gòu)建可持續(xù)的空間探索棲息地,。比賽分為三個(gè)階段，第一階段專注于棲息地的設(shè)計(jì),，第二階段專注于材料技術(shù)的開(kāi)發(fā)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的測(cè)試,，最后第三階段專注于現(xiàn)場(chǎng)棲息地的構(gòu)建和建模。

在漢陽(yáng)大學(xué)的一項(xiàng)研究中,，研究人員Jin Young Lee和Tai Sik Lee開(kāi)發(fā)了一種直徑3米乘2米高的結(jié)構(gòu),，該結(jié)構(gòu)滿足第三階段，競(jìng)賽要求的三分之一比例的3D打印空間棲息地,。李大植,，漢陽(yáng)大學(xué)教授（韓國(guó)首爾）韓國(guó)土木工程與建筑技術(shù)學(xué)院院長(zhǎng),，從事太空和極限建筑研究已有十多年了。他還領(lǐng)導(dǎo)了比賽中的領(lǐng)先國(guó)際團(tuán)隊(duì)Moon X Construction組,，當(dāng)時(shí)他們參加了比賽并贏得了結(jié)構(gòu)桿件競(jìng)賽的第二階段,，這是NASA 3D打印的挑戰(zhàn)賽的一部分。

MoonX第2階段獲獎(jiǎng)作品,。（圖片由韓國(guó)漢陽(yáng)大學(xué)提供）

Lee Tai Sik Lee（中）和來(lái)自韓國(guó)的MoonX團(tuán)隊(duì),。（圖片由NASA提供）

挑戰(zhàn)的第3階段是現(xiàn)場(chǎng)競(jìng)賽，去年11月,，漢陽(yáng)大學(xué)的研究人員從其作品入選《韓國(guó)土木工程師學(xué)會(huì)雜志》后發(fā)表了作品,。NASA 3D打印的人居挑戰(zhàn)賽現(xiàn)已完成，最后一個(gè)階段3的獲獎(jiǎng)?wù)哂?019年5月宣布,。AI太空工廠的MARSHA結(jié)構(gòu)被宣布為階段3的獲獎(jiǎng)?wù)�,，其驚人的設(shè)計(jì)由玄武巖纖維復(fù)合材料和一種基于植物的生物塑料。

AISpace Factory 提供的 MARSHA（圖片由韓國(guó)土木工程師學(xué)會(huì)雜志提供）

對(duì)于韓國(guó)研究人員而言,，作為國(guó)際空間探索研究所（ISERI）目標(biāo)的一部分,，該目標(biāo)旨在開(kāi)發(fā)就地資源，利用（ISRU）技術(shù)以實(shí)現(xiàn)對(duì)月球和火星的人工探索并為之做出貢獻(xiàn),，因此開(kāi)發(fā)了韓國(guó)月球模擬物——KOHLS-1,。這項(xiàng)研究的重點(diǎn)是確定適合KOHLS-1的結(jié)合材料，并按照比賽的要求構(gòu)建太空棲息地的原型,。3D打印材料是月球模擬KOHLS-1和聚合物基粘合劑的組合,，其中聚乙二醇組合（PETG）最適合，以顆粒形式制造,。這不僅將提供使用月球或其他行星資源進(jìn)行建筑的有效方法,，而且還可在地球上使用，以提供更可持續(xù),、可回收的建筑解決方案,。

由KOHLS-1和PETG制成的太空人居。（圖片由韓國(guó)漢陽(yáng)大學(xué)提供）

在其他太空制造工作中,，歐洲航天局已經(jīng)探索了使用像沙子一樣的建筑材料探索月球棲息地建設(shè)方法,，并且整個(gè)過(guò)程僅需一周即可完成。在國(guó)際空間站（ISS）上安裝了第一臺(tái)3D打印機(jī)的公司,，Made in Space公司還利用太空中的聚合物和金屬（甚至是來(lái)自ISS的回收廢聚合物）在3D打印方面取得了一些進(jìn)步,，這些產(chǎn)品用于機(jī)器人制造太空結(jié)構(gòu)和衛(wèi)星組件，使用其衛(wèi)星制造機(jī)（SMM）,。