（本報編譯報導）從1960年代以來，人類已經探測火星40多次，但仍無法將人類送上火星，馬斯克今年3月宣佈，希望在2029年完成這項夢想。但如何在火星稀薄的大氣、寒冷的氣候和漫天的沙塵中建造住宅、活動場所，仍是一大難題。在毅力號帶上了能在火星飛行的直升機之後，本週，倫敦帝國理工學院、瑞士聯邦材料科學與技術實驗室為主的研究團隊，提出了一種新型建造方法，利用無人機在飛行中建造3D列印結構。
分工合作的3D列印無人機
這些3D列印無人機群由BuilDrone（建造無人機）和ScanDrone（掃描無人機）組成，前者在飛行過程中將建築材料放置在建築物表面，後者則主要承擔品質控制任務，在飛行中測量前者的施工情況，並給出下一個施工建議。
最重要的是，這些無人機「建築師」可以在人類監管下集群自行建造3D結構。這一重磅成果，於9月22日以封面文章的形式發表在最新一期的《自然》雜誌上。
受到蜂群建造蜂窩的啟發
研究團隊指出，他們觀察蜂群在空中建造蜂窩得到啟發，因此提出了一種名為「空中增材製造（Aerial-AM）」的集體建造新方法，使用小型無人機群，根據預設程式系統工作，在飛行中完成建造任務。它們在飛行時是完全自主的，但受人類控制者監控，控制者根據無人機提供的資訊檢查建造進度，並在必要時進行干預。
29分鐘蓋出2.05公尺高的圓柱
實驗中，無人機使用泡沫和水泥樣材料建造了概念驗證的圓柱體，在整個建造過程中，即時評估列印的幾何圖形，並調整其行為，以確保符合製造規格，建造精度達到5mm。這個概念驗證圓柱體包括一個使用聚氨酯泡沫材料3D列印出的2.05公尺高圓柱體（72層），共計耗費29分鐘。
此外還有各種實驗，證實此技術可以有效地列印各種幾何結構。
可以在人類難以到報的地區建造修復
雖然目前這個系統只是探索了使用空中機器人進行建築的潛力的第一步，但已經可以想見未來的各種應用，或將使Aerial-AM成為支撐偏遠地區住房和重要基礎設施建設的替代手段。在這些地區，全球變暖、自然災害和惡劣氣候頻發，使得現有建築方法遭遇了前所未有的挑戰。
正如論文通訊作者、倫敦帝國理工學院空中機器人實驗室主任、Empa 機器人材料與技術中心負責人庫瓦克教授所說，這項技術「未來可以幫助我們在人類難以到達的地區建造和修復建築物。」
