重返月球？科学家称这个技术是我们未来月球生活的关键！

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随着月球探索步伐变得越来越快，我相信离人类建立月球中转站已经不远了！但是月球不同于地球，它不满足与人类生存的大部分条件，难道我们不得不放弃？其实不然。

我们知道20年代的整个阿波罗11号登月任务只用了8天。如果我们想在月球上建立永久性基地，或者甚至是火星或更远的地方，那么未来的宇航员将不得不在太空中度过更多的日子、数月甚至数年，而没有一条与地球相连的生命线。于是就产生了一个重大问题，那就是他们如何得到他们所需要的一切，因为用火箭运送所有用于建造和维护月球长期定居点的设备和物资将非常昂贵，因此我们只能另辟蹊径！

3D打印的关键

这就是3D打印技术诞生的关键作用！专家表示，这个技术是我们未来月球生活的关键！宇航员可以用原材料建造他们在月球上的殖民地所需要的任何东西。3D打印技术在太空中起到的作用主要集中在用它来建造月球岩石建筑上，但研究表明，使用这种月球尘埃为月球制造实验室提供各种设备的替换组件，实际上可能更实用。

这种技术被称为增材制造，3D打印包括一组复杂的技术，可以从数字设计中产生几乎任何形状或几何复杂性的物理产品。这项技术已经可以用包括金属、陶瓷和塑料在内的多种材料制造东西，其中一些材料可以用来制造太空级设备。

3D打印还有一个好处就是用最少的人力达到最大的效率，甚至可以远程操作。从理论上讲，你可以在宇航员到达月球(或任何其他太空目的地)之前把3D打印机送上月球，它可以在宇航员到达之前就开始制造结构。

3D打印技术的壁垒

当然，3D打印技术也存在着重大的挑战。因为3D打印技术主要是为了在地球上使用而开发的，它依赖于一定的重力和温度的一致性来实现设计的操作。到目前为止，它使用的材料远没有月球或火星表面的材料复杂。

而月球表面覆盖着一层风化层，这是一种松散的粉末状物质，由数百万年前撞击月球表面的流星形成。这慢慢地将基岩的表层变成了一种类似土壤的物质，由直径不到几毫米的颗粒构成。虽然理论上可以将风化层用于添加剂制造，但对于3d打印房屋或更基本的组件(如砖块和水泥)，则需要来自地球的额外材料与风化层(如液体粘合剂)混合。

因此科学家一直在研究如何仅使用风化层就能3D打印一系列工程部件。该技术包括使用激光将非常少量的能量转化为热能，使风化层的颗粒融化并融合在一起，形成一个薄而坚固的材料薄片。通过多次重复这个过程并依次添加更多的层，最终可以构建一个三维对象。

据了解，每一层材料的厚度都超过1毫米，因此建造大型建筑，如墙壁或完整的遮蔽物，明细是不切实际的。相反，它更适合生产更小的、精确设计的高度精细的物体，如灰尘或水过滤器，这些物体通常需要小于1微米(0.001毫米)的孔。如果重要部件受损或磨损，3D打印在复制这些部件时尤其有用，而且需要以比一艘补给船从地球运来新部件更快的速度进行替换。

为了弄清楚如何让3D打印在太空中工作，科学家对材料和过程进行了深入的研究，并试图了解月球上的条件可能会如何影响它们。在没有现成的真正的风化层供应的情况下，科学家使用了一种模仿其块状化学和矿物组成的材料。模拟造成在非常不同的条件下形成的流星轰击，进而研究它与激光的相互作用，并利用这些知识来估计真正的风化层将如何反应。

科学家相信随着科技的不断发展，3D技术将在未来建立月球基地起到关键作用！