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第十三章:建立基地——以机器人为主

为节约运输成本,初期投入10个集装箱的物资作为启动建设的基础。核心思想是用76个全能人形机器人,在到达火星后,利用零配件和3D打印,再组装制造一批重复劳动型机器人,再利用所有的人形机器人,结合火星上的现有材料,进行建筑物建设、金属冶炼、玻璃生产、塑料生产、太阳能光伏板制造等,其中集装箱本身可以用于改造成电热锅炉,用于冶炼金属等。具体初始投入包括76个人形机器人(约装满一个标准集装箱),上千套人形机器人的芯片(1个)、双目摄像头(1个)、机器人关节马达(28个,如波士顿动力公司的Atlas机器人约有28个),约装满2个标准集装箱。和上百台碳纤维3D打印机和混凝土3D打印机,约装满7个集装箱。76个人形机器人利用人形机器人核心套件,再结合碳纤维3D打印机,打印人形机器人的躯干手脚等,形成约1,000个人形机器人。这些人形机器人,又进行分工,形成生产工具生产、金属冶炼、玻璃生产、塑料生产、混凝土生产、建筑生产、太阳能板制作等生产线,形成20条以上生产线,同步生产各类产品,建造基地。一个集装箱堆放 76 台人形机器人一个集装箱可堆放的人形机器人数量:20英尺标准集装箱(20ft container)内部尺寸约5.9m×2.35m× 2.39m(长×宽×高),容积约33立方米。假设一个标准人形机器人的尺寸为身高1.8m、宽度(肩宽)0.6m、厚度0.4m,单个机器人体积约0.43立方米(考虑外部零件和实际占用空间)。将机器人横躺,堆叠起来堆放入集装箱,同时做好关节和外壳保护,可摆放约76台。碳纤维 3D 打印机碳纤维以其高强度、低密度、耐高温和抗腐蚀等优异性能闻名,是现代材料科学的明星材料之一。碳纤维的典型拉伸强度范围为3,500 ~ 6,000MPa(兆帕)。对比钢的拉伸强度约为400 ~ 700MPa,这意味着碳纤维的强度可达钢的5 ~ 10倍。碳纤维具有极高的强度-重量比,远高于钢和铝。碳纤维的密度:约1.6 g/cm³(钢约为7.8 g/cm³,铝约为2.7 g/cm³)。这使得碳纤维在强度上占据优势,同时保持轻质特性,是航空航天和汽车工业的首选材料。将来,将有一种将空气中二氧化碳转化为碳纤维的3D打印机。因二氧化碳(CO2)是高度稳定的分子,转化为碳纤维需要打破C = O双键并重新组装为碳原子链。这一过程第二部分:建立需要高效的催化剂、电能输入和通过高温碳化聚合物(如PAN,聚丙烯腈)制得,再利用3D打印技术直接沉积打印成型碳纤维,形成高强度、低重量的各种设备材料。火星混凝泥土 3D 打印机利用硫磺作为黏合剂,将火星泥土(风化层)和硫磺混合后加热并冷却,形成硫磺混凝土。具体技术步骤:从火星土壤中提取硫磺(火星土壤富含硫酸盐,提取后加热至140 ~ 150°C使其液化)。将火星土壤颗粒与液化硫磺按比例混合,倒入3D打印机喷头中,直接打印出大量的建筑物。

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