随着月球探索步伐變得越來越快，我相信離人類建立月球中轉站已經不遠了！但是月球不同與地球，它不滿足與人類生存的大部分條件，難道我們不得不放棄？其實不然。

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我們知道20年代的整個阿波羅11号登月任務隻用了8天。如果我們想在月球上建立永久性基地，或者甚至是火星或更遠的地方，那麼未來的宇航員将不得不在太空中度過更多的日子、數月甚至數年，而沒有一條與地球相連的生命線。于是就産生了一個重大問題，那就是他們如何得到他們所需要的一切，因為用火箭運送所有用于建造和維護月球長期定居點的設備和物資将非常昂貴，因此我們隻能另辟蹊徑！

3D打印的關鍵

這就是3D打印技術誕生的關鍵作用！專家表示，這個技術是我們未來月球生活的關鍵！宇航員可以用原材料建造他們在月球上的殖民地所需要的任何東西。3D打印技術在太空中起到的作用主要集中在用它來建造月球岩石建築上，但研究表明，使用這種月球塵埃為月球制造實驗室提供各種設備的替換組件，實際上可能更實用。

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這種技術被稱為增材制造，3D打印包括一組複雜的技術，可以從數字設計中産生幾乎任何形狀或幾何複雜性的物理産品。這項技術已經可以用包括金屬、陶瓷和塑料在内的多種材料制造東西，其中一些材料可以用來制造太空級設備。

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3D打印還有一個好處就是用最少的人力達到最大的效率，甚至可以遠程操作。從理論上講，你可以在宇航員到達月球(或任何其他太空目的地)之前把3D打印機送上月球，它可以在宇航員到達之前就開始制造結構。

3D打印技術的壁壘

當然，3D打印技術也存在着重大的挑戰。因為3D打印技術主要是為了在地球上使用而開發的，它依賴于一定的重力和溫度的一緻性來實現設計的操作。到目前為止，它使用的材料遠沒有月球或火星表面的材料複雜。

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而月球表面覆蓋着一層風化層，這是一種松散的粉末狀物質，由數百萬年前撞擊月球表面的流星形成。這慢慢地将基岩的表層變成了一種類似土壤的物質，由直徑不到幾毫米的顆粒構成。雖然理論上可以将風化層用于添加劑制造，但對于3d打印房屋或更基本的組件(如磚塊和水泥)，則需要來自地球的額外材料與風化層(如液體粘合劑)混合。

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因此科學家一直在研究如何僅使用風化層就能3D打印一系列工程部件。該技術包括使用激光将非常少量的能量轉化為熱能，使風化層的顆粒熔化并融合在一起，形成一個薄而堅固的材料薄片。通過多次重複這個過程并依次添加更多的層，最終可以構建一個三維對象。

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據了解，每一層材料的厚度都超過1毫米，因此建造大型建築，如牆壁或完整的遮蔽物，明細是不切實際的。相反，它更适合生産更小的、精确設計的高度精細的物體，如灰塵或水過濾器，這些物體通常需要小于1微米(0.001毫米)的孔。如果重要部件受損或磨損，3D打印在複制這些部件時尤其有用，而且需要以比一艘補給船從地球運來新部件更快的速度進行替換。

為了弄清楚如何讓3D打印在太空中工作，科學家對材料和過程進行了深入的研究，并試圖了解月球上的條件可能會如何影響它們。在沒有現成的真正的風化層供應的情況下，科學家使用了一種模仿其塊狀化學和礦物組成的材料。模拟造成在非常不同的條件下形成的流星轟擊，進而研究它與激光的相互作用，并利用這些知識來估計真正的風化層将如何反應。

科學家相信随着科技的不斷發展，3D技術将在未來建立月球基地起到關鍵作用！

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