為了支持人類在月球和火星上的長期探索，美國國家航空航天局（NASA）正在推動建筑技術的革新。其核心目標是利用“就地資源利用”（ISRU）策略，減少對地球物資的依賴，從而降低發射成本并提升任務可持續性。2025年5月14日，NASA的“The Moon to Mars Planetary Autonomous Construction Technology 月球至火星行星自主建造技術”項目（MMPACT），由位于阿拉巴馬州亨茨維爾的馬歇爾太空飛行中心管理，并得到了資助，、致力于研究如何通過機器人3D打印技術，使用當地材料建造基礎設施，如居住艙、著陸平臺和輻射防護層等。



核心技術與材料
       MMPACT項目主要使用模擬的月球和火星土壤（即風化層）作為建筑材料，配合水等粘合劑進行混合。這些復合材料不僅適用于建造大型結構，也符合太空環境的特殊需求。早在幾十年前，NASA就開始研究這類材料的應用。其中，南加州大學的Behrokh Khoshnevis博士提出了“輪廓成型”（Contour Crafting）技術，在NASA創新先進概念計劃（NIAC）的支持下取得了突破，通過逐層擠出熔融風化層和粘合劑，實現大尺寸單體結構的快速建造。
其他關鍵3D打印方法
      除了輪廓成型，Khoshnevis還開發了“選擇性分離燒結”技術（Khoshnevis博士被稱為“世界3D建筑打印之父”）。這種方法通過熱壓方式制造小型精密部件，如拼接瓷磚和替換零件，能夠在不同重力環境 下運行，包括微重力空間站，為未來多場景應用提供了靈活性。


△早期SSS樣品，打印于2015年1月
      美國德克薩斯州的ICON公司也在積極參與這項技術的發展，ICON曾參與NASA的3D打印棲息地挑戰賽，并于2021年在約翰遜航天中心建成了名為“火星沙丘阿爾法”（Mars Dune Alpha）的1700平方英尺原型棲息地。這個設施包含生活區、工作站和公共區域，是NASA“載人健康與性能類比實驗”項目的一部分，將持續運行至2026年。
     ICON公司還研發了“奧林匹斯”（Olympus）建筑系統，專門用于利用月球和火星本地資源進行建造，系統采用“激光玻璃多材料轉化”技術，利用高能激光將風化層熔融成類似陶瓷的高強度結構。2025年2月，ICON還在藍色起源公司的亞軌道火箭上進行了模擬月壤的測試，將其行為特性與阿波羅任務中帶回的真實月壤進行對比，以驗證技術可行性。
點評
        隨著NASA不斷優化這些3D打印技術，人類在月球乃至更遠星球建立可持續基地的夢想正逐步變為現實。同時，這些先進技術也正在反哺地球建筑業，為住房短缺、災后重建等領域帶來革命性的解決方案。可以說，3D打印改變了太空探索的方式，也重塑著我們的日常生活。

(責任編輯：admin)

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