火星上怎麼蓋房? 用3D列印技術

包括美國、俄國、中國大陸等太空強權,都在著眼如何在未來十年內完成人類登陸火星的壯舉,各自在研發強力太空火箭與大型太空船,並在培訓能夠長時間在太空生活的太空人。不過到了火星之後,居住的問題卻鮮少被討論,現在專家認為,火星上蓋房應該就地取材,利用3D列印技術,將火星表面的飛砂合成為適當的建材,如此就不必在太空船上另外攜帶建材過去。

「太空」網站(Space.com)介紹,不管是月球基地或是火星旅行,都需要巨大的太空船,其中燃料必定佔了絕大部分,因此如果要再從地球運送建立基地的建材,那麼就極為佔空間,因此過去設想的太空基地,往往是極輕、極薄的材料建立,只要防止漏氣並且抵抗宇宙輻射就好。這種輕薄短小的太空建材,拿來興建太空站,或是月球基地可能還合適,用在火星卻有很大的風險,因為火星有巨大的沙塵暴,過薄的建材恐怕難以抵禦,仍然需要較堅固的材質才行。

為此,美國伊利諾伊州西北大學(Northwestern University in Illinois)的材料科學家蕾夢.莎(Ramille Shah)提出新的構想:就地取材。莎和她的同事認為直接利用火星和月球表面最豐富的材料做為基地建材,這些異星球的表面成份其實與地球大同小異,以氧化鋁、二氧化矽、氧化鐵和其他礦物的混合物為主。因此研究人員就使用類似月球和火星樣本的模擬砂土來進行實驗。研究人員說,月球表面的砂土由於沒有空氣,因此粒子往往呈現尖銳的鋸齒狀,每一顆都很粗糙;而而火星的飛砂則因為有風蝕作用,因此更接近地球的圓粒型。因此研究人員在製作3D列印機時,必須考慮兩種砂質的通用性。

莎博士說:「在未來,人類如果要長駐在其他的星球,必須善用異星球的相關資源。」

該團隊開發了一種月球和火星砂土與有機溶劑結合的過程,調配成可以打印或是堆疊的糊狀建材,然後使用3D列印噴嘴堆疊成成不同形狀的磚塊。最後,就是把這些磚塊拼合一起就能形成堅固的長期基地。

莎博士說:「我們設想的磚塊是類似樂高,磚塊之間是可以拼合的。」

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