SpaceX采用建筑3D打印在德州星际基地建造新房屋

2021年12月21日，南极熊了解到，国外一位名叫Jarret Gross建筑3D打印博主刚刚发布了一个关于SpaceX 3D打印最新进展的视频，他独家披露了SpaceX使用Apis Cor技术打印的首个混凝土3D建筑。这是SpaceX社区大楼建筑区的一个扩展建筑，名为The Hub，但它是在SpaceX的星际基地完成建造的设施，所以这确实是相当令人兴奋的。

△ SpaceX的The Hub建筑

SpaceX将要进军建筑3D打印行业？

Apis Cor近日透露，这幢建筑是当下开发的第一个也是唯一一个参加太空海岸住宅巡游并获奖的3D打印住宅（项目）。Apis Cor设计的Impreza是在太空海岸建造的首个3D打印房屋。纪念设在这个地区的航空航天、技术和国防工业的基础。这个项目可能吸引了SpaceX公司位于加州霍桑的太空海岸总部的注意。

南极熊之前曾经报道过SpaceX 对于VELO3D的投资，及其用于火箭生产的金属3D打印机，而且NASA和欧空局都广泛地测试了用于星际建设的建筑3D打印技术（【新提醒】Velo3D把金属复合3D打印机卖给SpaceX，融资2800万美元-南极熊3D打印网 - 平台 (nanjixiong.com)）。然而，直到今天，SpaceX还没有表现出为其火星殖民项目测试建筑3D打印的兴趣。这一相对较小的发展并不意味着马斯克正在考虑在火星上3D打印可居住的结构，但它确实意味着他和他的团队意识到该技术的基本能力。

马斯克和3D打印

一直以来，马斯克都是作为“科技狂人”的形象活跃在大众的视野当中。2020年5月，SpaceX采用自主研发的火箭成功将两位美国宇航员送往国际空间站，虽然这只是Demo任务，但SpaceX已经以其卓越工程优势、低廉的发射成本赢得了全球航天产业的信赖。同时也是除美俄中这些航天国家队以外，唯一独立实现载人航天的商业公司。SpaceX自此成为世界载人航天的第四位玩家，创造了新历史。

△SpaceX的龙太空船

在这里，3D打印技术起到了神助攻的作用。如：

1）报外媒报道，SpaceX公司已经完成了3D打印SuperDraco火箭发动机的开发测试。该发动机是Dragon发射中止系统（LAS）的重要装置，能够在Dragon火箭发射失败时帮助宇航员安全逃生。

据了解，为了降低成本，节省材料消耗并提高制造的总体灵活性，SpaceX采用了3D打印技术来制造SuperDraco的发动机——火箭发动机上的关键组件燃烧室，SpaceX选择使用铬镍铁超合金材料，通过一台EOS金属3d打印机完整打印而成。这种合金材料的强度、韧性、抗断裂性以及材料稳定性等优于其他金属。

而利用3D打印制造发动机的优势还在于，其可在20%到100%推力的情况下减速并可多次重启。在LAS系统确定要失败的时候及时终止乘员舱，然后安全着陆或降落到海中。在最近的测试中，SpaceX公司在德州对SuperDraco推进器进行了27次点火试验，成功通过了各种推进循环的测试。

△对3D打印额度SpaceX SuperDraco 部件进行点火测试

2） SpaceX于2013年就成功通过EOS金属3D打印机制造SuperDraco火箭发动机推力室，使用了镍铬高温合金材料。与传统的发动机制造技术相比，使用增材制造不仅能够显著地缩短火箭发动机的交货期和并降低制造成本，而相比传统制造发动机的成本，而且可以实现“材料的高强度、延展性、抗断裂性和低可变性等”优良属性。这是一种非常复杂的发动机，其中所有的冷却通道、喷油头和节流系统都很难制造。EOS能够打印非常高强度的先进合金,是创造SuperDraco发动机的关键。

3） 2017年1月，SpaceX在加州范登堡空军基地成功发射了一枚猎鹰9号火箭，猎鹰9号火箭上含有大量的3D打印零件，包括关键的氧化剂阀体，3D打印的阀体成功操作了高压液态氧在高震动情况下的正常运行。与传统铸造件相比，3D打印阀体具有优异的强度、延展性和抗断裂性。并且与典型铸件周期以月来计算相比，3D打印阀体在两天内就完成了。经过后加工处理的3D打印阀体经过广泛的测试程序–包括严格的发动机点火系列、部件级资格测试和材料测试才被纳入猎鹰9号火箭的标准零件。

回收火箭、送汽车上太空、送航天员上空间站、建设“火星栖息地”…SpaceX持续挑战航天科技与人类想象力，它为世界、为孩子、为未来，树立了楷模。当然，南极熊认为，马斯克与建筑3D打印的这一次“碰撞”也绝不是巧合，我们也期望着接下来这位科技大佬能给我们带来更多的惊喜。

月球基地的建筑3D打印

此外，国际上的许多其他机构也在大力推进关于星际基地建筑3D打印研究。

就在上个月，新南威尔士大学（UNSW）与澳大利亚建筑业初创公司Luyten展开合作，以求加快推进能够3D打印月球材料，他们会共同推进一台新型龙门式月球雷石3D打印机的开发和测试工作。二者的合作旨在快速建造尺寸可达9×12m的月球基础设施，并最终实现在月球表面建立永久居住地的目标。

【新提醒】星际移民进程加快！UNSW将助力Luyten推进月球3D打印机的研发工作-南极熊3D打印网 - 平台(nanjixiong.com)

空间系统专家Redwire公司已与美国国家航空航天局签订合同，评估将雷石按需3D打印成月球结构的可行性。Redwire的雷石打印（RRP）研究计划在国际空间站上进行，旨在作为使用月球尘埃模拟原料来创建轨道建筑的一个技术演示。

同样，德克萨斯州的建筑公司ICON也受NASA委托，评估3D打印用于生产非地球结构的潜力，尽管是用于火星而不是月球。该公司使用其Vulcan系统，已经建立了一个1700平方英尺的 "火星沙丘阿尔法 "栖息地，NASA打算将其作为评估长期暴露在火星条件下的长期影响的一种手段。

在俄罗斯，该国的Roscosmos机构已经开始了类似的任务，以3D打印基于岩浆的庇护所。中国国家航天局也在2019年1月透露了自己的3D打印月球基地计划。

值得肯定的是，作为一种既能节省进入太空的成本，又安全可靠的技术，3D打印未来必将成为星际航行乃至地外居所建造的“刚需”之一。