如何在月亮上建一栋自己喜欢的房子?

How to build a lunar base

在月亮上建房子有很多挑战,有极大的昼夜温差,有陨石和宇宙射线的袭击,但这些并不是最大的问题,最大的问题来源于两个。

第一,建房子的材料哪里来?

在地球上的建筑产业,混凝土是消耗量最大的材料,而水泥是混凝土中最有效的成分。水泥我们可以在地球上生产,但在月亮上没有水泥材料怎么办?我们能不能就地取材,直接使用月亮上的土壤是石头来盖房子?

通过我们目前的研究,结论是可行的。我们对类似月亮及火星上的石头的矿物成分进行研究,然后再通过一些处理方式把这些矿物质变成可以用于建筑生产的“水泥”。

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Olivine basalt from moon

第二,谁去建这些房子?

解决了材料的问题,接下来最大的挑战就是怎么建?

很显然,我们不可能让宇航员去垒砖块,更不可能送一百建筑工人上月球?美国航空航天局和欧洲航空航天局向全球征集了解决途径,得到的最好办法不谋而合,那就是房屋3D打印,也就是使用机器人去建房子。

3D打印可以极大地减少人力在建造过程中的参与,减少材料的浪费,在相对较短的时间内就可以完成一栋独立的建筑。这项技术在很多国家都有在研究,世界上已经有3D打印出来的房子和桥梁。这个项目也是我目前正在从事的工作之一。

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3D Concrete Printing

以上两个项目,不仅仅会帮助我们在月球上建立栖居地,同样也会帮助在地球上的建筑产业。

例如通过对跟月球成分类似的橄榄石的研究,我们发展出一种非传统的水泥,相对传统材料,它的生产过程有着更少的碳排放,而表现的强度指标更高。房屋3D打印技术更可以极大地提高建筑的产业的生产力,可以预料,3D打印与建筑信息模型,装配式建筑以及虚拟现实等技术在建筑领域的应用,将是建筑2.0时代革命的技术引爆点。

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3D打印的桥梁-上海宝山


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3D打印中的住宅-荷兰

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