Достаточно ли хорошо современное аддитивное производство (также известное как 3D-печать) для изготовления деталей из лунной/марсианской пыли?

Аддитивное производство в настоящее время предлагается как способ значительно снизить стоимость создания постоянного (роботизированного или человеческого) присутствия на Луне или Марсе путем отправки только 3D-принтеров для создания «поселения» (по крайней мере, основных убежищ). Это предотвратит отправку сырья и/или дорогих/громоздких предметов за пределы гравитационного поля Земли.

Достаточно ли хороша современная технология 3D-печати для достижения этой цели? Если нет, то что нужно преодолеть? Я думаю, что защита принтера от пыльных бурь будет самой сложной задачей...

Это можно рассматривать как первый шаг к одному из священных граалей освоения космоса — зонду фон Неймана .

Ответ Джека Б. Нимбла на этот вопрос довольно близок к хорошему ответу на этот вопрос. space.stackexchange.com/questions/84/…
Насколько я знаю, большая часть 3D-печати работает только с углеродными полимерами, которые нам в любом случае придется добывать с Земли. Конечно, можно создавать вещи обычным способом, но 3D-печать может оказаться неправильным направлением.
На канале KISScaltech на YouTube есть новые доклады об аддитивном производстве с использованием реголита и других связанных темах. Посмотрите видеоролики, опубликованные в конце июля, или найдите такие имена, как Wilcox, Metzger, Howe, Mueller. Безусловно, ведется серьезное расследование.
Возможно актуально: space.stackexchange.com/questions/19219/…

Ответы (4)

Итальянский изобретатель и основатель Monolite Энрико Дини считает, что вместе с британской компанией Foster + Partners они работают над прототипом массивного D-образного 3D-принтера, который будет использовать лунный реголит в качестве исходного материала. Они тестируют методы 3D-печати с использованием имитации реголита, в который добавляют оксид магния. Конечные результаты впечатляют:

            введите описание изображения здесь

                  Пример 3D-печатной структуры с использованием имитации лунного реголита. Источник: DVICE , Фото: Foster + Partners

Судя по всему, Dini и Foster + Partners ведут переговоры с ESA (Европейским космическим агентством) о создании одного из этих D-образных принтеров, который будет использовать лунную пыль для изготовления всей лунной базы. Так что да, кажется, есть способ.

Предлагаемое дальнейшее чтение:

Это точно не 3D-печать.

Вы должны искать зеркальную сторону 3D-производства: субстрактные методы, такие как фрезерование с ЧПУ. Возьмите твердый лунный камень, вырежьте из него любую произвольную форму, сконструируйте все, что пожелаете, из вырезанных компонентов, добавьте незначительное количество органического герметика, привезенного с Земли. Используйте солнечную печь для плавления металла, отливайте его в скальной форме с ЧПУ, придавая ему грубую форму с остатками металла, доводите до точной формы с помощью многоосевого фрезерного станка с ЧПУ, сваривайте с помощью электросварщика на солнечной энергии (вакуум создает очень приятную среду). для сварки, без проблем с окислением.)

Материалы для 3D-печати непостоянны и их трудно получить. Скорее всего, как только будет создана рудиментарная база и будет произведено достаточно энергии для создания стекла (или искусственного освещения, если стеклянные покрытия нежизнеспособны) для выращивания растений, такие вещи, как пластик на основе кукурузы, могут стать вещью. До тех пор пластик, необходимый для 3D-печати, является роскошью; между тем металл и камень, являющиеся хлебом насущным для мукомольного производства, являются товаром.

Я считаю, что при достаточной тяжелой работе 3D-принтер, в котором в качестве рабочего материала используется металл или стекло, может быть выполним, но я боюсь, что технологические проблемы сделают его чрезмерно сложным и, вероятно, подверженным сбоям.

Я не слежу за технологией 3D-печати, но у меня сложилось впечатление, что металлы можно использовать с помощью лазерного сплавления. Было бы целесообразно использовать лунную пыль в качестве материала аналогичным образом. Вычитающие методы, вероятно, были бы более энергоэффективными и быстрыми, но они, по-видимому, требуют большей инфраструктуры (например, для поиска и извлечения больших кусков материала с постоянными свойствами). Просто угадаю.
Новые новости о 3D-печати металлом и возможность обновить этот ответ bbc.co.uk/news/science-environment-24528306
Хотя часть содержания вашего ответа все равно будет хорошей, я думаю, что ваш ответ в целом уже не точен, учитывая сообщения TildalWave и Джеймса Дженкинса.
3D-принтеры, в которых используется металл (как SLS, так и селективное лазерное плавление), широко распространены и используются в производстве компонентов ракет. В наши дни стекло также можно печатать.

«Сделано в космосе» — это компания, которая построила 3D-принтер, который в настоящее время находится на борту МКС. Недавно я слышал выступление их соучредителя на местной конференции по коммерческим космическим полетам, и он упомянул, что они исследуют и проверяют, как именно это сделать (хотя все еще находятся на этапе наземных испытаний). Вот короткое видео, подтверждающее это:

Я не могу отвечать на другие ответы, иначе я бы.... Я просто хочу добавить к предыдущим сообщениям.

На самом деле на эту тему написано довольно много работ. ASCE проводит ежегодную конференцию «Земля и космос». Документ, о котором я говорю, датирован 2012 годом (хотя я не могу найти его в данный момент). 3D-печать действительно считается жизнеспособным предложением для производства в космосе, однако она не считается жизнеспособной для строительства поселений. Основной причиной этого является радиация. К сожалению, в настоящее время существует лишь несколько способов избежать экстремального излучения поселения на других небесных телах. Поламетрическое экранирование — это один ответ, а другой — погружение (или закапывание) колонии.

Сами машины должны были бы беспокоиться только об энергии и солнечном ветре (заряженные частицы вызывают проблемы в системах).

Простое поселение на Луне или Марсе, на поверхности и для постоянного или длительного проживания, подвергло бы жителей необычайным дозам радиации. На данный момент лучшее решение - копать. Технология, лежащая в основе 3D-производства, определенно может строить поселения, но они все еще должны решать проблемы с радиацией для жителей.