自 20 世纪 60 年代以来，人类已经对火星实行了 40 余次探测任务，但至今却没有将任何一个人送上火星。而多年来致力于殖民火星的全球首富马斯克（ Elon Musk ），对人类何时可能登上火星也已做出过多次预测。
日前，他再度重申，希望 20 年内能在火星建造一座能够自给自足的城市。
问题来了，即使人类最终能够登上火星，稀薄的大气、寒冷的气候和漫天的沙尘等恶劣环境，将使得人类很难在火星表面长时间活动和作业，比如建造居住或活动场所。
来自伦敦帝国理工学院（ Imperial College London ）与瑞士联邦材料科学与技术实验室（ 简称 EMPA ）的研究团队及其合作者就为未来的火星建造，提供了一种新的可能。
他们制定的新型建造方法 ，即是利用 3D 打印无人机来 “盖” 房子！而这一项重磅研究成果，也登上了最新一期权威科学期刊《 自然 》（ Nature ）的封面。
据了解，这些 3D 打印无人机是由 BuilDrone（ 建造无人机 ）和 ScanDrone（ 扫描无人机 ）组成，前者负责建造，后者则主要承担质量控制任务，测量前者的施工情况并给出下一个施工建议。
研究人员表示，这项解决方案是可以不断拓展的，未来有助于人类难以到达的地区，例如危险地区、极高处或有自然灾害风险的偏远地区来建造和修复建筑物。
为了证明该系统可以处理更复杂的无人机编队，该团队使用无人机上的灯光创建了一个光迹延时序列，模拟制作一个高高的圆顶状结构。
3D 打印无人机的灵感来源于自然界中的 “建筑师” —— 蜜蜂、白蚁和家燕等，它们可以在飞行中建造巢穴，表现得非常灵活。
受这些自然系统的启发，研究团队及其合作者提出了一种名为 “空中增材制造”（ Aerial-AM ）的集体建造新方法，使用不受束缚的移动机器人网络作为一个多主体系统来运行。可通过无人机在 29 分钟，建造 2.05 米高圆柱体，并且精度很高，与预想的原始蓝图相比，误差不到 5 毫米。
在这个过程中，有一个不得不面对的工程之外的难题：建筑材料重量。目前已经实现的地面 3D 打印建筑使用的一般是水泥或者混凝土。但总不至于让无人机搬着这么重的建材飞到天上 “盖房子” 吧？
因此，研究团队与瑞士联邦材料实验室合作开发出了一种类似水泥的材料，在打印时是柔软的，过段时间后就会变硬，最重要的一点是：它很轻。
这项研究目前只验证了无人机群在实验室环境下的建筑能力。未来还将增加户外测绘系统和 GPS，以及开发无人机自动充电功能，进一步减少人类干预的必要。
© 动态图片来源：nature video