AM易道分享

美國田納西州，一家叫Branch Technology的公司，平時在車間里做的活兒是給大樓做幕墻板。

這周新聞說他們手頭還有另一個項目，甲方是NASA，要做的東西是一座50米高的塔，立在月球南極。

50米是個什么概念，差不多十六七層樓。

這座塔要做兩件事，一是在月面架太陽能板，二是當通信中繼。

看完他們模擬方案影片，相當震撼。

看影片總結大概得方案是月球表面起飛某種帶3D打印功能得飛行裝置，然后邊起飛邊建造，類似很多年前得無人機打印方案。

看樣子用可能用的電推進。

非常有腦洞的想法。

沒有透露更多得技術細節，所以這篇文章我們更多分享得是關于已知合作細節。

NASA重返月球的活兒，居然沒全交給航天巨頭，分了一份給一家做幕墻的小公司。

這件事值得停下來看看，是怎么走到這一步的。

他們的打法和別人不一樣

國內外現在做建筑3D打印的公司，主流玩法是把混凝土像擠奶油一樣一層一層堆上去，最后做出一面墻、一棟小房子。

Branch這家公司不是這個路子。

他們的工藝叫C-Fab，做的也不是堆疊，是用機器人手臂在空氣里直接擠出聚合物絲，編成一個三維的鏤空格子。

整個結構是空的，不是實心墻。

按公司自己的說法，這種打法相比其他建筑增材工藝，材料用量最多能減少95%。

NASA官方稿子里還提到一個細節，Branch的噴頭其實能干兩種活兒，既能擠格子，也能像普通3D打印一樣一層一層堆實心。

他們的幕墻板就是把這兩種能力結合起來用，格子是主體用來減重，實心層留在該裝螺絲、卡扣、連接件的位置當基底。

這套工藝在地球上的用法，是把這種聚合物格子作為墻板的內芯，外面填上發泡保溫材料，再銑削成型，做成幕墻掛在大樓外面。

按信源說法，這種墻板成本比預制混凝土板低，安裝快，重量也輕。

放到月球上，邏輯就清楚了。

月球建筑最頭疼的不是結構強不強，是從地球運一公斤東西上去太貴。

同樣體積的塔，做成鏤空格子，用料能砍掉九成多，運費也就跟著砍下來。

50米和月球南極是配套的

NASA下一次重返月球，落點選的是月球南極。

這地方有一個特別的麻煩，太陽常年貼著地平線低角度斜照。

這意味著兩件事，一是陰影特別長，二是站得越高越能曬到太陽。

50米這個高度就是這么來的。

塔夠高，太陽能板基本能脫離地面陰影區，全年拿到穩定光照。

通信也一樣，塔越高，覆蓋范圍越大，繞過環形山地形遮擋的能力越強。

把這兩件事拼起來，月面基地的能源和通信問題就一起解決了。

Branch和NASA合作快十年

這家公司不是這兩年才冒出來的。

2017年，他們就贏過NASA的3D Printed Habitat Challenge第二階段。

那個比賽要求參賽隊伍能用月球或火星表面那種沙土加上任務回收物當原料，造出供宇航員住的棲息地。

也是那一次比賽，Branch摸索出了一種玄武巖纖維增強塑料，原型是沖著模擬火星沙土去的。

這套配方后來反過來變成了他們今天在地球上做幕墻板用的材料基礎。

換句話說，他們今天掛在地球大樓外面的那些幕墻板，材料的源頭是奔著地外原位制造去的。

現在做到哪一步了
這個月球塔項目走的是NASA小企業創新研究計劃，簡稱SBIR。
第一階段已經完成，做的是可行性論證，結論是這事在理論上走得通。
現在是第二階段，這一階段Branch要做的事，主要有三件。
一是材料研究，月球真空環境、溫差大、有輻射，塑料能不能扛住，得重新做配方和測試。
二是擠出實驗，把C-Fab這套擠出工藝放到真空艙里，看看機器能不能正常工作。
三是針對月面環境做結構設計，看怎么樣的格子在月球低重力下最穩。
這一階段的最終目標，是做出一臺能在月面工作的原型機，能夠在月球表面生產大型基礎設施。

合作方里還有一家叫Foster+Partners的建筑事務所，是個老牌玩家，跟Branch在2017年的棲息地比賽里就合作過。

這次月球塔的整體效果圖和結構方案，也是兩家一起出的。

AM易道行業觀點

顯然，可以看出建筑3D打印不止擠混凝土堆墻這一種玩法。

Branch這套機器人在空氣中擠聚合物格子的路線，在國內似乎少有對位的玩家。

月球項目對他們是個極端工況的實驗場，做出來的材料和工藝數據，最后或許會反過來變成地球幕墻業務的護城河。

第二，太空增材制造從科研選項變成任務關鍵路徑，這條線最近一年明顯在加速。

包括我國在內的航天機構已經在太空里成功打印過金屬件。

另一條路是地外原位制造，直接在地外表面蓋大東西。

兩條線最后指向的是同一件事，未來的月球基地不會全靠地球補給，而是在當地長出來。

還有關于Branch這家公司，放在航天產業鏈里完全是小不點，但他們和NASA已經走了快十年。

NASA的SBIR體系把通道開給小公司，NASA的欄目還專門寫他們的故事，這兩件事本身對國內同類小型增材制造企業，是個值得琢磨的樣本。

50米的塔什么時候真的立在月球南極上，今天沒有答案。

但這設計影片里的場景確實很科幻。

一臺飛行器從月面起飛，看上去用的是電推進，一邊飛一邊擠出聚合物絲，在空中編出格子結構，越飛越高，塔就跟著長出來。

沒有腳手架，沒有龍門，沒有起重機。

二十年前3D打印能做出一只塑料船，二十年后它或許能在月球上做出一座塔。

中間的旅程越來越有趣了。