科学探索|欧空局支持“地外制造”项目：使用其他天体上已有的材料建造新家园欧空局支持“地外制造”项目

美国宇航局（NASA）已经公布重返月球并建造月球永久基地的计划。对于长期的太空任务，宇航员需要基础设施来生活和工作，并生产对生存至关重要的氧气和水。从地球上带走所有这些基础设施，可能是非常昂贵的。相反，研究人员可能需要弄清楚如何在现场制造。欧空局的 “探索& 准备”（Discovery & Preparation ）项目支持多项研究，以探索如何能够做到这一点。

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使用其他天体上已有的材料来建造基础设施和生产便利设施被称为原地资源利用（ISRU）。过去在这一领域的研究已经探索和证明了基本的ISRU概念，使用在探索地点发现的资源和从地球带来的材料的组合。
需要ISRU来建立一个栖息地，使宇航员免受恶劣环境的影响，包括稀薄或不存在的大气层、极端温度、强烈辐射，甚至微流星体。它将使人类能够建造在地表活动的道路，以及往返地球的发射和着陆平台。它可以被用来生产能够产生和储存能量的设备，用于生产电力，以及用于通信的天线塔。而且，它可以生产大量的水和氧气，用于维持宇航员的生命，并制造推进剂，用于四处旅行并最终返回地球。

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探索&准备活动
1999年，首批与ISRU相关的 “探索& 准备”研究之一侧重于推进和动力系统，评估了本世纪对先进推进力的需求。该研究的结论是，ISRU可以降低火星任务的成本，同时提高人类的能力，但ISRU技术的研究和开发应立即开始。
于是，在与欧空局所有项目的协调下，研究继续进行。2000年完成的一项研究侧重于未来空间探索所需的动力系统，包括设计一个ISRU化学工厂，以生产推进剂、生命支持的化学品和表面活动的燃料。

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同时进行的其他研究对长期空间探索进行了更广泛的考察，其中一项研究考虑了火星探索需要哪些架构和技术。该研究调查了从火星大气和土壤中生产推进剂和乘员生存所需液体的可能性--包括氮气、氧气、氢气和水。另一项关于人类对长期行星际和行星环境的生存能力和适应性的研究也发现，ISRU对于生产推进剂和生命支持消耗品可能特别有用。
快进13年，技术已经发展到足以探索更具体的ISRU概念，包括一个从火星大气中收集和储存二氧化碳并将其输送到推进系统的系统。由空中客车公司进行的这项研究提出了从二氧化碳中去除灰尘和水的方法，以及如何将其液化以便储存。
在过去的几年里，“探索& 准备”项目支持更多关于利用月球土壤建设基础设施的研究，以及更具体的能源生成和储存方法；最近的一项研究探讨了如何利用月壤来储存热量，并为宇航员、漫游车和登陆车提供电力。

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一项研究探讨了月球模拟设施如何支持ISRU技术的发展，包括测试当地材料的挖掘和加工，以及如何利用3D打印等工艺将这些材料用于建造结构。
另一个确认了月壤作为建筑材料的适用性，选择了一个合适的工艺来打印结构，甚至还设计了一个可打印的居住环境。而第三项研究最近更进一步，探讨了如何利用月球泥土3D打印任何必要的结构、设备和备件，甚至选择了哪种特定的打印工艺效果最好。