美国宇航局的3 d打印在太空意味着什么为地球上的生命

第一个对象三维打印在空间中是一个相当行人面板打印机的挤出机套管安装在国际空间站。这无疑是一个历史性的时刻,尽管产品的平民本性,宣布终止空间站从制造业中心的地球上,允许远程计算机做出自己的部分。

宣布11月25日技术示范是一个国家航空和宇宙航行局的合资企业在空间公司,一个私人制造公司工作美国国家航空航天局设计、构建和测试的3 d打印机。在校园空间的莫菲特艾姆斯研究中心。

在太空探索的高风险游戏,这是一个重要的一步工艺和住处的更大的自治权。事实上,人类太空探索的整个努力可能被视为追求更大的机器自治为了谈判这个巨大的和具有挑战性的环境。反过来,太空探索提供了一个最引人注目的应用研究对机器人自主和加法制造。

让事情在太空

太空计划有很大相关性提高可持续设计和制造。想想。空间是一个试验场等极端环境中工作的事情。发现的约束,虽然极端,非常类似于我们发现在“太空船地球”:有限的材料;空间;时间;和精力。用较少的资源做更多的需要从根本上是相同的。

轮廓设计的加法制造过程可以使它可以创建从松散的结构,非公司灰尘和月球岩石。

发现有复杂的问题和需求一个跨学科的方法获得资本的规模和一些实体能负担得起。太空探索的涓滴包括超过的普及Velcro是一个粘扣带或魔术贴品牌的商标。Velcro®是Velcro BVBA的注册商标。遗留在太空探索是一个创新源,不容忽视。

加法制造在太空中可以应用在多个领域。这里有四个领域以外的制造,NASA已经表现出兴趣:建设远程结构;部分的自我修复和复制;生物材料的印刷;和提供食物。

轮廓设计,该公司由Behrokh Koshnevis南加州大学,最近获得了美国国家航空航天局的未来2014年设计大赛。轮廓设计是一个加法制造过程从挤压构造整个建筑水泥是由计算机控制抹灰机制。这将允许使用当地材料,如月球尘埃,或风化层,作为施工的股票。它还将允许自动化或远程控制。

计划还提出了利用太阳能反射镜烧结月球风化层到一个坚硬的表面建立和风化层的开采和使用构建自动机械的结构。NASA先进概念的创新项目,以前研究所高级概念任务理事会(NIAC)的空间技术,扩展了调查评估开采小行星的可行性。

机器能做自己吗?

自我复制一直被认为是必要条件长途旅行的空间,NIAC资助研究康奈尔大学,约翰霍普金斯大学和通用动力公司。这类应用程序的规模范围从机器零件在贫瘠的好客的生态系统的建立网站。

似乎不可避免的发展轨迹,即时自我诊断、修复和复制将紧随其后。这些都是长期以来渴望的未来学家如数学家约翰·冯·诺依曼和爱德华·f·摩尔和物理学家弗里曼•戴森。

罗伯特Freitas的自我复制1980年开创性研究量化当代的改造项目,代达罗斯,自我复制所需的子系统。这项研究描述了包含一个所谓的太空探测器的发射种子工厂能够与另一个种子繁殖和发射另一个调查工厂来自一个遥远的星球,无限。这种类型的设备一般被称为冯诺依曼调查,这是许多建议和科幻作品的主题。NIAC赞助了大量的后续研究工厂自动化系统、自组装和其他策略来支持其航空任务。

生物材料的特殊挑战

生物材料制造使用3 d打印机感兴趣的空间,因为材料如木材和丝绸非常有用但很难运输。一个团队在办公室的美国宇航局艾姆斯研究中心的首席技术专家和斯坦福大学正在调查生物材料的印刷。

理论上,三维打印可以添加各种宇航员的饮食。

此类研究的动力是需要减少设备和材料“upmass”船离开地球通过使用当地材料在目的地和创建需要的东西。最终目标是打印结构化数组存款或排泄生物材料的工程细胞模式创建有用的生物材料。团队还希望推进制造业和可能发现新的复合材料的新方法。

为船员提供食物在一个长深太空飞行是一个挑战。去火星,例如,计算5年与我们当前的技术,和现在的食物系统将无法满足营养需求的船员。制冷和冷冻占用太多的资源,和单独包装的保质期长产品与过程,严重降低食品中的微量元素。系统和材料研究咨询机构奥斯汀,德克萨斯州,正在调查使用三维印刷提供了新的选择。这个工作还需要一定的时间在实际飞行试验。

建筑的未来空间

加法制造在发展太空计划将继续推进可持续设计和仿生设计。加法制造是启用功能,本质上都是仿生;自我复制可能是最好的例子。地方,光在美国国家航空航天局和灵活的目标都是通过三维印刷和结果将继续获得利益在地球上的绿色设计。