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中国探月工程总设计师吴伟仁:未来可在月球3D打印、盖房子、打砖

2020年12月17日 嫦娥五号已成功返回地球。中国探月工程总设计师、中国工程院院士吴伟仁在接受新华社专访表示,未来可以在月球上开展盖房子、打砖、3D打印等工作。

△新华社图:嫦娥五号返回器成功着陆

新华社记者:嫦娥五号已经回来了,中国探月工程未来的方向在哪里?

中国探月工程总设计师、中国工程院院士吴伟仁:“如果我们在月球南极建设一个科研站,我们可以长时间对地球进行大动态、全方位、稳定的观察。2030年之前,我们将在月球南极建设一个科研站基本型。随着后期科研站规模的扩大,我们可以在月球上进行盖房子、打砖、3D打印等工作。同时,我们也可以在月球上开采矿物,这都是未来发展的方向。此外,我们还可以借助月球做跳板,前往更远的深空、更远的星球。”

△新华社图

2020年12月4日,南极熊发起了《嫦娥五号顺利登月挖土,3D打印月球基地的技术思路》大赛,最受欢迎的2个想法,将获奖888元/台的家庭版3D打印机。目前,已经有数十个网友提交了自己的参赛想法(进入微信视频号“南极熊3D打印”,留言提交3D打印月球基地的思路)。

下面,南极熊摘录部分网友的留言,和大家分享:

薯条:(北京3D打印)

“如果造一个太阳能烧结的月球3d打印机,应该能在月球开发中派上很大用场,在月球上太阳光辐射强度比地球大得多,而且不受天气影响,我觉得应该蛮有吸引力的”

赏毅:

“建月球基地,首先最好能找到地下溶岩管隧道,然后再用3D打印完成月面上的扩建。而我认为3D打印对月球基地建设最大的作用不单是建造基地外壳,而是建立基地智能工厂,因为考虑到地外空间建设运载力的有限和高成本,所以就地取材建设是关键,这是3D打印增材制造的优势。我国要实现月球基地长期自动运行短期有人值守,就要在基地投放各种智能生产设备和机器人,而能自动集约生产零件的3D打印是首选,利用自动生产的3D打印机制造各种智能设备,让它像蚁后一样为月球基地不断的生产各种工蚁,用于扩大月球的勘探,采矿和生产建设。再由天宫一号科研人员远程完成辅助管理和3D打印生产数据的更新。”

泗水流岩:(北京3D打印)

“第一是3D打印方案的必要性与可行性问题。首先,地球人一开始并不会建房子,而是找岩穴居住,月球上能否找到天然的可屏障岩穴呢?由于月球地理环境的不同,可能并不存在吧。其次,月球土地是否像地球上的土壤一样容易挖掘,并且强度足够成型,不会塌陷。最后,沉积土的成分与粒度,是否适合3D打印。第二,3D打印的技术方案选择问题,最适宜的方案应该是铺粉热融化。太阳能电源驱动电机,电机驱动各方向的运动,但电源能否驱动大功率的激光器?另一个方案是利用透镜直接汇聚太阳光,将尘土融化烧结,问题是夜间打印就得停止了。”

南极熊3D打印:(北京3D打印)

“其实,可以使用月球尘埃作为材料,然后利用太阳能发电,用sls激光烧结技术,来3d打印月球基地”

飞鸿无影:(北京3D打印)

“月球做基地考虑下面几个方面:

1.用材料什么建

1.1月壤

挖月球表面土壤做材料

1.2挖月壤出后的坑

挖出的地下空间可以重新利用

1.3地球上运过去的建筑材料

一些保温防护材料,管道,电缆,照明电器,建筑机器人等材料在月面建立产线不现实,只能地球运过去。

2.谁建设(北京3D打印)

2.1无人机器人集群

3d建筑打印机器人,AGV小车,伺服机器人,充能电站,自动维修站等

2.2月面控制中心

统筹控制月面机器人,通过空间通讯网络接受地面控制信号和反馈月面工程进度信息。在空间网络受阻(例如太阳磁暴)时,离线控制月面机器人

2.3空间通讯网络(北京3D打印)

通过月球卫星网络和地球控制中心传递信息

3.能量来源

3.1首选太阳能

3.2月球有不少氘,可以考虑核聚变

3.3证明和背面的巨大温差可以在月球极地建立温差发电站

3.4地球对月球的潮汐作用也可以考虑一下”(北京3D打印)

Sunshine:

个人认为,这是一个长久工程,一蹴而就太理想化,分一下几个阶段。

一阶段:

基本内容:基地选址、打印基地外壳、数据反馈(北京3D打印)

硬件设备:3D打印机(目前想法为粉末增材,适用于全位置增材),智能化机器人(具有信息传输、移动、传感、检测、取材、制粉等功能,节约成本可以考虑一体化,也可以多台提高效率)

技术条件:

1.设备能在月球高辐射、高温差等恶劣条件下工作

2.月球特殊电源设备,月球上实现工频不现实,需对特殊电源特性,设备外特性等基本参数的技术设定及试验。

二阶段:

先决条件:(北京3D打印)

1.一阶段完成

2.对一阶段反馈的数据分析,如设备运行情况,并进一步改进;对于材料成分分析,并制定提纯特殊方案(个人看好离心提纯,在保证一定纯度基础上,获取多种材料)

3.物质准备;一阶段设备磨损器件,离心提纯设备,后续技术分析设备

基本内容:基地扩建及完善,后续探测,数据反馈

三阶段:

基本内容:如前面同学不谋而合,建设智能工厂(北京3D打印)

技术条件:在地球上已经具有成熟智能化3D打印流水线(不局限于打印工艺,如果展开可能还要很多阶段)

天马行空想法:如果技术发展到这种阶段,人类应该已经具有在月球生活的基本硬件条件,在人类已经可以踏足的地方,万事皆有可能,这时已经不单单局限于月球基地,月球农业、生物、材料、物理等方方面面都可以开展研究。甚至建立地月太空隧道

以上是一个学生的个人想法,如有错误请指正。

更多3D打印月球基地的思路,请进入微信视频号查看。(北京3D打印)

北京3D打印联系方式:13439222627  联系人:申经理

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