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Die NASA gibt erfolgreiche Entwürfe eines 3D-gedruckten Lebensraums für den Mars bekannt

Die NASA gibt erfolgreiche Entwürfe eines 3D-gedruckten Lebensraums für den Mars bekannt
Anonim
Image Der Lebensraum von AI SpaceFactory besteht aus einer Mischung von Basaltfasern aus Marsgestein und nachwachsendem Biokunststoff aus Pflanzen

Die NASA gibt die Gewinner des Wettbewerbs zum Entwerfen eines 3D-gedruckten Lebensraums für den Mars bekannt

Die NASA hat die fünf Siegerentwürfe in der letzten Phase ihres 3D-gedruckten Habitat-Wettbewerbs ausgewählt, zu denen eine Community modularer Hülsen aus der Marsoberfläche und ein vertikaler eiähnlicher Behälter gehören.

Der On-Site Habitat-Wettbewerb lud Gruppen ein, für eine Besatzung von vier Astronauten auf einer Mission zum Mars ein nachhaltiges Tierheim zu entwerfen, das auf Bautechniken basiert, die durch 3D-Drucktechnologie ermöglicht werden.

Die Teams mussten eine Lösung finden, die die Probleme des Materialtransports von der Erde zum Mars sowie die Unterschiede in Atmosphäre und Landschaft auf dem neuen Planeten angeht.

Jeder musste mit speziellen Softwaretools digitale Darstellungen der physischen und funktionalen Eigenschaften eines Hauses auf dem Mars erstellen.

Image Das in Arkansas ansässige Team Zopherus wurde mit seinem 3D-gedruckten modularen Habitat-Konzept mit dem ersten Platz ausgezeichnet

"Wir freuen uns sehr über den Erfolg dieser vielfältigen Gruppe von Teams, die sich diesem Wettbewerb auf einzigartige Weise gestellt haben", sagte Monsi Roman, Programmmanager der NASA-Serie Centennial Challenges.

"Sie entwerfen nicht nur Strukturen, sondern auch Lebensräume, in denen unsere Weltraumforscher auf anderen Planeten leben und arbeiten können. Wir sind gespannt, wie ihre Entwürfe im weiteren Verlauf des Wettbewerbs zum Leben erweckt werden."

Die fünf besten Teams wurden von der NASA in Zusammenarbeit mit der Bradley University of Peoria, Illinois, aus 18 Gruppen aus der ganzen Welt ausgewählt. Sie werden nach einem Punktesystem bewertet und erhalten einen Teil eines Preises in Höhe von 100.000 US-Dollar, je nachdem, welche Punktzahl sie erreicht haben.

Der preisgekrönte Lebensraum von Zopherus besteht aus Materialien, die von der Marsoberfläche stammen

Das in Arkansas ansässige Team Zopherus wurde mit dem ersten Platz für seinen modularen Lebensraum für Menschen auf dem Mars ausgezeichnet, der ohne menschliche Eingriffe in Materialien von der Marsoberfläche in 3D gedruckt wurde.

In dem Konzept würde ein Lander seine Umgebung scannen und einen optimalen Druckbereich auswählen, während autonome Roboter vom Schiff aus eingesetzt werden, um Materialien für den 3D-Drucker zu sammeln.

Der Lander versiegelt sich mit dem Boden, um eine geschützte Druckumgebung zu schaffen. Anschließend mischt er die Materialien und beginnt mit dem Drucken der hexagonalen Struktur.

Image Jeder Zopherus-Lebensraum wird mit einer Mischung aus Eis, Calciumoxid und Mars-Aggregat 3D-gedruckt

Dank seiner sechseckigen Struktur können mehrere Zopherus-Lebensräume so gedruckt werden, dass sie nahe beieinander stehen und eine Gemeinschaft bilden.

Jede Struktur besteht aus einem speziellen Mars-Beton-Verbundmaterial - aus Eis, Calciumoxid und Mars-Zuschlagstoffen -, das von Rovern gesammelt und zum Mischen in die Landefähre geleitet wird.

Ein großes Fenster im Zwischengeschoss jedes Lebensraums bietet einen weiten Blick auf die Marslandschaft und ermöglicht es dem Licht, einen kleinen Hydroponikgarten für das Wachstum der Vegetation und die Produktion von Sauerstoff zu pflegen.

Der Lebensraum von AI SpaceFactory verfügt über ein eiförmiges Design, um dem atmosphärischen Druck standzuhalten

AI SpaceFactory belegte den zweiten Platz mit seiner vertikalen, eiförmigen Struktur, die mit einem Doppelschalensystem ausgestattet ist, um dem inneren atmosphärischen Druck und den strukturellen Beanspruchungen, die auf dem Mars auftreten würden, standzuhalten.

Wie der Lebensraum Zopherus wird auch das Marsha-Design aus Materialien hergestellt, die von der Marsoberfläche geerntet wurden, wodurch die Abhängigkeit von Raketen für den Transport von Materialien von der Erde beseitigt wird.

Image Jeder Marsha-Lebensraum ist eine eigenständige Struktur

Das Team entwickelte eine innovative Mischung aus Basaltfasern, die aus Marsgestein gewonnen wurden, und nachwachsendem Biokunststoff (Polymilchsäure), der aus Pflanzen gewonnen wurde, die auf dem Mars angebaut wurden.

Im Gegensatz zum gemeinsamen Format der Zopherus-Lebensräume steht jeder Marsha-Lebensraum als separate Struktur für sich.

Das Design von Kahn-Yates verfügt über eine Reihe von Löchern, die Tageslicht hereinlassen

Das drittplatzierte Team Kahn-Yates entwarf seine Lebensräume auch als einzelne Volumen mit schlanken, länglichen Formen, um die Auswirkungen möglicher Staubstürme zu minimieren.

Nachdem das Raumfahrtmodul auf dem Mars eingetroffen war, spaltete sich seine äußere Hülle bei der Landung ab und hinterließ einen vorgefertigten Kern. Nach der Landung würde sich ein fünfachsiger Druckarm von der Oberseite des Kerns erstrecken und ein Fundament unter Verwendung von Materialien drucken, die in der Marslandschaft gefunden wurden.

Der Arm druckt dann eine Betonschale, während Sekundärdüsen HDPE-Schichten (Polyethylen hoher Dichte) auf beiden Seiten der Schale drucken und den Mars-Beton in der Mitte effektiv einschließen.

Tageslicht wird in den Lebensraum gelassen, indem Teile der zentralen Betonschicht im Außenschalen-Make-up reduziert oder beseitigt werden, um nur die HDPE-Schichten als Haut zu haben. Dies würde laut Team der Gartenarbeit und der Lebensmittelproduktion zugute kommen.

Der Lebensraum von SEArch + / Apis Cor verfügt über eine Doppelschalenstruktur zum Schutz vor Sonneneinstrahlung

An vierter Stelle steht SEArch + / Apis Cor, das einen Lebensraum mit Doppelschalen-Design vorlegte, um die Struktur vor galaktischer Sonnenstrahlung zu schützen. Das vom fünften Team der Northwestern University entworfene Habitat verfügt über eine einzigartige Kugelschale und eine äußere parabolische Kuppel.

Der On-Site Habitat-Wettbewerb ist die dritte Phase der 3D-gedruckten Habitat Centennial Challenge der NASA, die entwickelt wurde, um die Bautechnologien zu erforschen, die für die Schaffung nachhaltiger Wohnlösungen auf der Erde, auf dem Mond, auf dem Mars und darüber hinaus erforderlich sind.

Die Northwestern University hat einen kuppelförmigen Lebensraum mit einem einzigartigen Eingangssystem entworfen

Die erste Phase, der Designwettbewerb, fand 2015 statt und forderte die Teams auf, Architektur-Renderings einzureichen. Zu den eingereichten Beiträgen gehörte der Vorschlag von Foster + Partners für einen 93 Quadratmeter großen Lebensraum, der aus Regolith, losem Boden und Steinen auf der Oberfläche des Roten Planeten gedruckt wurde.

Die zweite Phase, der Wettbewerb der Strukturmitglieder, fand 2016-2017 statt und konzentrierte sich auf Werkstofftechnologien. Dabei wurden die Teams gebeten, Strukturbauteile zu erstellen.

Es gibt noch vier weitere Phasen der Herausforderung, die Anfang 2019 in einem direkten Vergleich der Entwürfe der Finalisten gipfeln.