NASA宣布为火星设计3D打印栖息地的竞赛获奖者

2019-10-14 17:30:11

美国宇航局在其3D打印的人居竞赛的最新阶段中选择了五项获奖设计,其中包括由火星表面制成的模块化吊舱社区和一个垂直的鸡蛋状容器。

在现场居大赛邀请组设计一个可持续的住房的4名宇航员上火星任务船员,利用3D打印技术使施工技术。

团队必须提出一种解决方案,解决从地球到火星的物质运输问题,以及新星球上大气和景观的差异。

每个人都需要使用专用软件工具来创建火星房屋的物理和功能特征的数字表示形式。

NASA 百年挑战系列计划经理Monsi Roman说:“我们很高兴看到这些以自己独特的方式参加比赛的多元化团队的成功。”

“他们不仅在设计结构,还在设计栖息地,这将使我们的太空探索者可以在其他星球上生活和工作。我们很高兴看到他们的设计随着比赛的进行而得以实现。”

NASA与伊利诺伊州皮奥里亚的布拉德利大学合作,从全球18个小组中选出了前五名。他们使用积分系统进行排名,根据获得的分数,他们将共同分享$ 100,000奖金的一部分。

位于阿肯色州的Zopherus团队以其在火星上的人类模块化栖息地获得了第一名,该平台以3D打印的方式不受人类对火星表面材料的干扰。

在此概念中,着陆器将扫描其周围环境并选择最佳的打印区域,同时从船上部署自主机器人以收集3D打印机的材料。

着陆器密封在地面上,以提供受保护的加压打印环境,然后混合物料,并开始打印六角形结构。

由于其六边形的结构,可以将多个Zopherus栖息地打印成彼此靠近,从而形成一个社区。

每个结构均使用由冰,氧化钙和火星骨料制成的特殊复合火星混凝土材料建造,这些材料由流动车收集并送入着陆器进行混合。

每个栖息地夹层楼的大窗户可提供火星景观的广阔视野,并允许光线培育小型水培花园,以生长植被和生产氧气。

AI SpaceFactory的蛋形垂直结构排在第二位,该结构采用双壳系统设计,可应对火星内部的内部气压和结构应力。

就像Zopherus的栖息地一样,Marsha设计是使用从火星表面收集的材料制成的,从而消除了用火箭从地球运输材料的依赖。

该团队开发了一种创新混合物,该混合物是从火星岩石中提取的玄武岩纤维与可在火星上生长的植物衍生的可再生生物塑料(聚乳酸)的混合物。

与Zopherus生境的公共形式不同,每个Marsha生境都作为一个单独的结构独立存在。

第三名的卡恩·耶茨(Kahn-Yates)还将栖息地设计为独立的空间,并采用圆滑的椭圆形形状,以最大程度地减少潜在沙尘暴的影响。

航天模块到达火星后,其外壳会在着陆时分离,留下预制核。着陆后,五轴打印臂将从核心的顶部伸出,并使用火星景观上发现的材料打印基础。

然后,手臂打印混凝土外壳,而辅助喷嘴在外壳的任一侧打印HDPE(高密度聚乙烯)层,有效地将火星混凝土夹在中间。

通过减少或消除外壳化妆品中的中央混凝土层部分,使日光进入栖息地,从而使HDPE层像皮肤一样。该小组表示,这将有助于园艺和食品生产。

四名是SEArch + / Apis Cor,它提交了一个具有双壳设计的栖息地,以保护该结构不受银河太阳辐射的影响。由第五名的团队西北大学设计的栖息地具有独特的球形外壳和外部抛物圆顶。

现场人居竞赛是NASA 3D打印的人居百年挑战赛的第三阶段,该竞赛旨在探索在地球,月球,火星及其他地区创造可持续住房解决方案所需的建筑技术。

第一阶段是设计竞赛,于2015年举行,要求团队提交建筑效果图。提交的内容包括Foster + Partners提议的93平方米的栖息地的建议,该栖息地是由regolith,红色星球表面上发现的松散土壤和岩石印制而成的。

第二阶段是结构构件竞赛,于2016-2017年举行,重点是材料技术,要求团队创建结构构件。

挑战还有四个阶段,最终将在2019年初面对面入围决赛选手的设计。

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