直到人回到月球之前,岁月最多-预计将不早于2020年代中期首次飞往月球轨道站月球轨道平台-网关,甚至尚不清楚月球基地建设的大概日期。 尽管如此,我们仍需要开发目前在月球上所需的技术,因为它们无法立即达到成熟。 开发这种技术的地方之一是位于德国科隆的欧洲航天局宇航员培训中心的飞船EAC单元。 多年来,他们一直在探索从月球长石中获取建筑材料,在3D打印机和太阳能炉的混合体中烘烤火山岩的可能性,而不仅限于此。
从欧洲航天局的角度来看,月球基地的保护圆顶的3D打印问题与想法
月球表面是一个荒凉的地方。 没有大气,即使很小的流星也很危险;在没有磁场的情况下,没有什么能阻止太阳辐射。 甚至温度也挑战技术,因为在白天,表面加热到+ 127°,在晚上冷却到-173°。 需要某种保护。 但是从地球上带走它非常昂贵,因此,例如,在月球基地的
历史项目中,经常建议将其更深地埋藏。 现在,欧洲航天局采用了另一种方法,如2014年概念视频所述。
带有3D打印机的自推式推土机将不得不用刀片耙打碎石块,然后根据鸟骨原理形成圆顶-坚固的结构元件可支撑负载,而大体积之间则填充有疏松的碎石块。 这个概念并不是从零开始创建的,2013年,它使用3D打印机,用半月形的模拟机制作了一吨半的墙壁。
ESA图片最初,根据该概念判断,在3D打印机上有一个装有试剂的容器,固体部分的形成必须化学地进行。 但是也正在考虑其他选择。
在热中
由于太阳将月球表面如此强烈地加热,因此可以直接使用其光能,而无需转换为电能并重新转换为热量。

照片中-科隆德国航空航天中心的太阳能炉。 147个旋转镜提供高达2500°C的温度和高达每平方米5兆瓦的能量密度。 由于欧洲并非总是阳光明媚,所以火炉具有重复的氙气光源。 2017年,该熔炉被连接到3D打印机上,该3D打印机可以打印月球重石模拟器。
打印机以0.1毫米的层数进行打印,并将regolith模拟器加热到1000°C。 在一块20x10x3 cm的砖上花费了大约五个小时,并且所得材料具有石膏硬度。
顶视图,ESA照片
侧面图所得的砖远非理想-可见到分层,在边缘明显弯曲(翘曲),并且硬度不是那么大。 但是工程师们充满了乐观情绪-在对该概念进行实验验证的水平上,问题得以解决,并且可以通过更改打印速度来解决几何违规问题。
2017年8月,不需要月光炉单独建造的可移动打印头的概念在月球重石模拟器和普通沙子上成功进行了测试。
RegoLight项目是在此负责人的框架内开发的,该项目于2015年启动并于2017年完成,但总的来说,工作当然并没有停止。
好的模拟器
如前所述,在月球土壤模拟器上进行了当地资源的建筑实验。 这是什么 在地球和月球上,都可以发现火山岩。 在月球上,它们在温度变化,太阳和宇宙射线以及陨石的影响下被破坏。 结果是称为regolith的多尘沙。 4500万年前,在科隆附近发生了火山喷发,喷出了玄武岩,非常类似于月球上的类似岩石。 只需要将它们磨成所需尺寸的灰尘即可。 它们以EAC-1的名义用作宇宙飞船EAC中月球土壤的模拟器。
当然,地球和月球上的岩石处于不同的条件下,例如,氧气的影响无法留下痕迹。 随机选择的石头仅具有大致相似之处,您需要探索月球和陆地岩石,以提高模拟器的质量。 例如,月尘具有电荷。 为了重现模拟器的类似特性,需要对粒子进行更多的研磨,使其具有接近的静电特性,但失去了表面特性,因此应继续进行工作。
硬石膏的另一特性是其极高的磨蚀性。 与陆地条件不同,月球上没有使表面光滑的侵蚀过程,真正的月球沙粒看起来像这样。
ESA图片这种尖锐而细小的颗粒不仅对技术有害,而且对人也是危险的-几天后,所有12位在月球表面行走的宇航员都注意到了“月亮过敏”-喉咙痛,眼睛,流鼻涕,打喷嚏。 但是对于那些要在表面和表面上工作数周的人来说,磨砂尘可能对健康构成直接威胁,破坏肺细胞,并扩散到整个身体,甚至是大脑。 到目前为止,模拟器在这方面的工作还很糟糕-火山岩的机械研磨会形成具有抛光表面的沙子,因此有必要改进模拟器的生产方法。
但是月桂石具有一些潜在的有益特性。 例如,它包含高达40%的氧气,理论上可以提取和使用。 通常,如果不使用本地资源,就无法在月球(或火星,无所谓)上进行长期定居。 现在在Spaceship EAC工作的学生很可能会在严格的技术水平上看到实施,这引发了正在进行的实验。