在今年6月份，一支由四人组成的队伍将进入NASA位于得克萨斯州休斯顿的约翰逊航天中心的一个机库，并在一个3D打印建筑内度过一年的时间。这个建筑名为火星沙丘阿尔法（Mars Dune Alpha），是由一种浆状物质制成的，在干燥之前看起来像整齐排列的软冰淇淋条纹。火星沙丘阿尔法包括机组成员的居住区、共享生活空间以及专门用于医疗护理和种植食物的区域。这个占地1700平方英尺的空间，颜色与火星土壤相似，是由建筑公司BIG-Bjarke Ingels Group设计，并由Icon Technology进行3D打印。

该建筑内的实验将重点研究人们在长期太空居住期间可能遇到的身体和行为健康挑战。但这也是NASA的“从月球到火星行星自主建造技术”（Moon to Mars Planetary Autonomous Construction Technology，简称MMPACT）团队为NASA任务建造的第一座建筑，该团队目前正在为首个地外行星体上的建筑项目做准备。

作为 NASA 阿尔忒弥斯 计划的一部分，当人类重返月球时，宇航员将首先住在轨道空间站、月球着陆器或充气表面栖息地等地方。 但 MMPACT 团队正在为建造可持续、持久的结构做准备。 为了避免从地球运输材料的高成本，这需要大量的火箭和燃料 支出， 团队计划利用已经存在的月壤，将其转化为可以通过3D打印成薄层或不同形状的浆糊。

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该团队的第一个外星项目暂定于 2027 年底进行。首席研究员科基·克林顿 (Corky Clinton) 表示，对于该任务，将安装在月球着陆器侧面的带有挖掘机的机械臂对风化层进行分类和堆叠。 随后的任务将侧重于使用半自动挖掘机和其他机器建造生活区、道路、温室、发电厂和火箭发射台周围的防护罩等。

MMPACT 团队负责人 Jennifer Edmunson 说，在月球上进行 3D 打印的第一步将涉及使用激光或微波来熔化月壤。 然后它必须冷却以使气体逸出； 如果不这样做，材料就会像海绵一样千疮百孔。 然后可以将该材料打印成所需的形状。 如何组装成品仍在讨论中。 Edmunson 说，为了让宇航员远离风险，目标是尽可能实现建筑工作自主化，但她补充说，“我不能排除在未来使用人员来维护和修理我们的全尺寸设备。”

该团队现在面临的挑战之一是如何将月壤制成足够坚固耐用的建筑材料，以保护人类生命。 一方面，由于未来的阿尔忒弥斯任务将在月球南极附近进行，月壤中可能含有冰。 另一方面，NASA并没有大量的真正月球尘埃和岩石可供试验，只有来自阿波罗 16 号任务的样本。

所以 MMPACT 团队必须制作他们自己的合成版本。

Edmunson 在她的办公室里放着大约十几种， NASA 期望在月球上发现的组合。 这些配方包括玄武岩、钙、铁、镁和一种地球上不会天然存在的名为钙长石（anorthite）的矿物质的不同混合物。 Edmunson 怀疑，与科罗拉多矿业学院合作开发的白色闪亮合成钙长石代表了 NASA 期望在月壳上发现的东西。

然而，尽管该团队认为他们可以在匹配月壤的地球化学特性方面做得“相当不错”，Clinton说，“但很难确定岩土特性，即不同微小骨料的形状，因为它们是通过与陨石碰撞和在40亿年间撞击月球的其他物质所形成的。

参考 https://www.wired.com/story/how-nasa-plans-to-melt-the-moon-and-build-on-mars/

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