本帖最后由 冰墩熊 于 2022-5-4 10:32 编辑
2022年5月4日，南极熊获悉，泰勒大学的工程师开发了一种3D打印机，据说它能够比其他系统更快地建造外星殖民基地。
与其他仅限于单点生产的外星栖息地建设平台不同，该团队的“移动龙门”安装在轮子上，使其能够穿越行星表面并按需打印。由于该设备具有灵活性，以及机器的“无轨龙门架”布局，它的创造者说它可以适用于火星基地的“连续建造”。
△泰勒大学的“Mud Dauber”移动龙门 3D 打印机原型。图片来自泰勒大学
为火星殖民做准备
近年来，世界各地的航天机构和承包商，都开始加快为新的星际探索任务做准备。不仅包括美国宇航局的阿耳忒弥斯计划（2025计划将人类送回月球），还包括由美国、中国、俄罗斯、日本和印度等组织机构，计划将轨道飞行器和着陆器送往火星。
但是，随之而来的外星任务中也同样出现了各种棘手问题。问题之一是如何在太空寒冷的真空环境中建立永久的、可居住的基地。如果将设施建在陆地上，并发射到月球或火星着陆点，它们的发射成本将是天文数字，并且会限制定居人口的增长。
同样，使用传统的制造方法在行星表面上建造，会因为许多因素而变得困难重重，尤其是对于建筑材料的运输是很大的麻烦。因此3D打印作为一种替代方法已经成为了最有效的解决方案之一。至少从理论上讲，可以通过该技术处理月球风化层等资源，而且该技术特有的灵活性，允许实现模块化结构，方便运输和组装。
然而，该团队强调了现有的“固定基础径向臂”系统的缺点，由于有限的范围以及在构建完成之前，无法在不同位置之间移动而受到阻碍。虽然移动机器人和基于龙门的方法也非常有前景，但工程师们说这些方法分别“限制了栖息地设计”和“有限的速度”。
△该机器的粗略定位（蓝色）和精细定位（绿色）子系统，旨在实现数百米范围内的精密3D打印。图片来自泰勒大学
移动3D打印龙门架
为了克服当前建筑3D打印方法的局限性，泰勒大学团队决定将移动和龙门单元背后的技术结合到一个系统中。在设计中，这意味着该机器能够通过滚动创建X轴，然后使用棱柱接头作为实现Y和Z轴运动的手段，并最终在不依赖导轨的情况下进行打印。
为了确保移动龙门不会因偏离轨道而导致错误，工程师们还为其配备了“本地定位系统”，使其能够确定打印头的位置、方向和速度。工程师们推测，未来该机器能够无线操作、快速更新并精确地创建高质量的结构，同时可应对大部分表面的颠簸。
“移动龙门架：火星上3D打印结构的机器人架构”论文中有详细说明，该论文由Peter Staritz、Caleb Miller和Josiah McClurg合着（下载论文，获取更多信息）。 | 
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