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為地球設計復雜的機械設備是一項挑戰，而將它射入太空并且實(shí)現著(zhù)陸完全是另一回事。這就是為什么Autodesk-歐特克為NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗室設計的太空著(zhù)陸器的特殊意義，這是有史以來(lái)較復雜的創(chuàng )成式設計的著(zhù)陸器。

三種制造技術(shù)的結合

      太空登陸器對NASA尤其重要，NASA現在已經(jīng)著(zhù)眼于到達到土星和木星的衛星，對于NASA來(lái)說(shuō)，空間著(zhù)陸器越輕越好，因為這意味著(zhù)可以節約負載能力以塞進(jìn)更多的科學(xué)儀器。

      軟件公司Autodesk-歐特克和美國宇航局（NASA）噴氣推進(jìn)實(shí)驗室的工程師們設計出了一種全新的星際著(zhù)陸器，未來(lái)預計將對木衛二和土衛二等遙遠的衛星進(jìn)行探索。它的重量大大小于美國宇航局送往其它行星和衛星的大多數著(zhù)陸器。

      歐特克公司公布的這個(gè)全新的著(zhù)陸器設計，外形酷似一只蜘蛛。通過(guò)歐特克的創(chuàng )成式設計軟件，這個(gè)設計方法運用的是大自然的進(jìn)化結果的防生學(xué)計算公式。設計師和工程師們只需要將設計目標、材料、制造材料和成本限制等數據輸入到設計軟件中，設計軟件就能夠快速生成多種設計結果作為選項。

      這個(gè)太空登陸器的設計初衷是創(chuàng )造最輕的結構，但它仍然必須承受被射入太空的壓力，冰凍的溫度，輻射水平是地球的1000倍，以及還需要考慮結構降落在行星（如火星）時(shí)的重力和側向力。3D科學(xué)谷了解到歐特克和噴氣推進(jìn)實(shí)驗室的研究人員將著(zhù)陸器在深太空可能遭受的溫度和壓力等數據輸入到設計軟件中，軟件根據數學(xué)算法生成了數種不同的設計結果。

        這種著(zhù)陸器擁有四條腿，它的身體看起來(lái)就像是科幻電影的一種道具。研究團隊在打造這款著(zhù)陸器時(shí)使用了3D打印、數控加工和鑄造三種技術(shù)。目前NASA與歐特克公司合作設計的這款著(zhù)陸器主要是以實(shí)驗為目的。在太空旅行中，承受太空惡劣環(huán)境的比較好的材料就是鈦和鋁，但是這些材料也有點(diǎn)重。而隨著(zhù)著(zhù)陸器重量的增加，發(fā)射的困難和成本也會(huì )隨之增長(cháng)。因此降低重量能夠減少衛星探索任務(wù)的總成本和復雜性。

       經(jīng)過(guò)一個(gè)半月的完善，最終研究團隊獲得了這個(gè)酷似蜘蛛的概念設計。它由三個(gè)主要部分構成：第一部分是結構部分。它是由3D打印鋁材料而成，其中將安放研究?jì)x器；第二部分就是為其提供結構支撐的底盤(pán)，這一部分是通過(guò)鑄造鋁材料而完成的；第三部分是銑削加工制造的鋁質(zhì)腿。整個(gè)著(zhù)陸器的寬度約2.3米，高約0.9米。

      據歐特克公司稱(chēng)，這款著(zhù)陸器的重量與噴氣推進(jìn)實(shí)驗室的其它著(zhù)陸器設計相比降低了35%。它的重量大約為176磅（79.8千克），遠低于NASA最新的洞察力號火星著(zhù)陸器約770磅（約349公斤）的重量。

      在設計過(guò)程中，歐特克的創(chuàng )成設計算法評估了不同的材料，如鋁和鈦，以及制造工藝，以獲得最理想的結構。通過(guò)機器算法尋找到了一種較好解決方案。最終的原型由鋁和鋁合金制成，具有細長(cháng)的腿和一個(gè)類(lèi)似于網(wǎng)狀的通風(fēng)底盤(pán)。整個(gè)設計過(guò)程中證明了創(chuàng )成式設計軟件在設計極其復雜的結構方面具有強大的功能。

       據悉，就在2018年12月初，NASA還與9家公司簽訂合同，以合作設計和建造月球著(zhù)陸器，將NASA的科學(xué)有效載荷送到月球表面。這9家公司是宇宙機器人技術(shù)公司（Astrobotic Technology）、深空系統公司（Deep Space Systems）、德雷珀公司（Draper）、螢火蟲(chóng)航天公司（Firefly Aerospace）、直覺(jué)機器公司（Intuitive Machines）、洛克希德·馬丁太空公司、馬斯滕空間系統公司（Masten Space Systems）、月球快車(chē)公司（Moon Express）和超越軌道（Orbit Beyond）公司。