据悉，加拿大卡尔顿大学机械与航空航天工程系的研究人员一直在尝试开发一款可以完全自我复制的3D打印机。该打印机有可能被用来在太空中建造定居点以及其他结构。

“我们的起始点是RepRap 3D打印机，一款可以打印许多自己的塑料部件的机器，”研究人员说。Rep Rap最初由英国巴斯大学开发，是一款开源3D打印机。通过打印自己的组件，RepRap概念大大降低了3D打印机的制造成本。

“自动复制机器将大大改变空间探索的面貌，因为它有效地绕过了发射成本，”研究人员说。他们的想法是，可以先将一台3D打印机发送到月球上，在那里它将开始自我复制。最终，这些3D打印机将一起工作，生产出所有必要的设备和基础设施，以建一个月球基地。

很显然，这些月球3D打印机将只能使用月球上能找到的材料，主要从月表土中提取。打印机可以安装上一个机器人臂，它可以铲起月表土，然后打印机会用通过一个菲涅尔透镜的阳光来将月表土加热到900度左右。储存在月球土壤中的任何挥发性气体将通过该过程被去除，剩下的材料可以被分离，以获得钛铁矿。研究人员说，铁可以从这种矿物中提取出来，硅塑料也可以用月球上的资源来制造。

研究团队目前正在使用一种聚乳酸塑料和铁的混合物来3D打印电机的定子和转子。但是另外一个需要制造的重要部件是铝线圈，它可以取代电机当前所使用的线圈。最终在月球上，这些铝合金线圈可以被铁镍钴合金替代。

由于现在线圈产生的磁场很弱，研究员打算想办法来增加层数，以增加通过线圈的电流。最终，他们将把改进的线圈整合到电机中，从而得到一个完整的电机磁芯，它也是3D打印的。

3D打印电机应该在两个月内能完全正常工作，但打印机的电子部件需要较长时间来复制。月球环境也带来了一些问题。

“我们考察过真空管，因为试图在月球上创造固态电子产品几乎是不可能的，”研究人员解释说，“如果使用真空管，唯一需要的材料就是镍、钨、玻璃和铁镍钴合金，所有这些都可以在月球上生产出来。”自我复制3D打印机的电路板可以参照人脑神经网络来构造。

如果自我复制3D打印机项目最终取得成功，它将带来一个新的太空探索时代。即使无法实现在月球定居的梦想，当前的太空活动也将从这种自我复制机器中受益匪浅。卫星上的3D打印机可能会生产太阳能电池板来从太阳光线重捕获能量，或者生产护罩来保护日益脆弱的环境免受太阳辐射的影响。

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