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可自我複製的3D印表機:能在月球上"自產自組裝"

可自我複製的3D印表機:能在月球上"自產自組裝"

從人類第一次仰望星空開始,我們對於太空和宇宙的好奇就從未停止。據三迪時空了解,近日,加拿大卡爾頓大學的研究團隊研發出了一種3D印表機,可以利用月球上發現的材料進行自我複製。

卡爾頓大學機械與航空工程系副教授亞歷克斯·埃勒里稱,該技術有朝一日可使人類3D列印月球基地以及在月球上製造衛星和太陽防護罩,以助於應對全球變暖。工程師的設想是,把一台3D印表機送到月球上,它可以利用月球上的材料製造出成千上萬個和它一樣的印表機。一旦擁有了足夠的印表機,這一自我複製工廠將致力於建造人類探索所需要的其他設備和基礎設施。「我相信,自動複製機器將是空間探索的轉型,因為它有效地繞過了發射成本。」埃勒說。

據介紹,月球3D印表機將配備用於抓取月球土壤的機械臂,並用透鏡聚焦陽光把月壤加熱到900℃,消除掉月壤里所有可揮發的氣體,並將其中的鈦鐵礦分離出來。這樣就可以得到鐵,硅塑料也可以用月球上的資源來製造。

報道稱,埃勒里及其團隊在去年發表在美國《宇宙飛船與火箭雜誌》上的一篇文章中詳述了這一項目。他們正利用塑料與鐵粉的混合物來3D列印電動機的兩種零部件——定子和轉子。配合在月球製造的鋁線圈,就可以給印表機供電了。

目前,該團隊正遇到鋁線圈無法給電動機提供足夠功率的問題。埃勒說,「鋁線圈產生的磁場其實很弱,所以我們正在尋找增強磁場的方法以此來加強電流,最終,我們會把他們整合到電動機上,從而得到一個完整的3D列印電機磁芯。」

據介紹,3D列印電機應該在兩個月內就能完全正常工作,但印表機的電子部件需要較長時間才能列印出來。埃勒說,「我們考慮用真空管,因為在月球上創造固態電子產品幾乎是不可能的。但如果你使用真空管,你唯一需要的材料就是鎳、鎢、玻璃和鐵鎳鈷合金,所有這些都可以在月球上做出來。」

如果自主複製的3D印表機項目最終取得成功,它將會開啟空間探索的新時代。然而,即使無法實現在月球定居的夢想,當前的太空活動也可以從自動複製機器中受益匪淺。衛星上的3D印表機可以生產太陽能電池板,以捕獲太陽光線,同時可以保護我們日益脆弱的環境免受太陽輻射影響。

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