五种令人“眼前一亮”的火星建筑设计!
火星这颗红色的星球吸引着天文学家和航天机构的关注,他们计划在未来几十年内将航天员送上火星。公众对火星的好奇和向往也被带动起来,许多人希望成为早期的火星移民。人类要想真正能在火星上立足,最大的挑战是如何开发出安全的居所。研究机构、科技公司、建筑师、大学生纷纷提出了自己的设计概念,那么,他们设想中的人类未来在火星的住所会是什么样子呢?
充气房
充气房屋并不是一个新概念,40多年前,有人就提出把可充气房屋作为未来人类在月球上的居所。后来,火星一号项目沿袭了这一设想,准备在火星上建立由多个充气单元组成的居住区。至于人们关心的充气式建筑能否经受住火星恶劣环境的考验,开发人员认为,可以利用多层复合材料加之以特殊的防辐射涂层来抵御极端温度、火星风暴和宇宙射线。
冰屋
美国国家航空航天局(NASA)2016年底发布过名为“冰屋”的概念火星屋(图②上),所用的建筑材料之一是冰,而且是取自于火星的水冰。冰屋将由可膨胀材料构成,屋子外面覆盖一层冰,一方面能为内部结构提供保护,使其免受宇宙射线等的影响,另一方面还可作为储备燃料,因为水分解后产生的氧气和氢气可以转化为火箭燃料。“冰屋”的概念来自于NASA等机构发起的火星3D打印居留地挑战赛的获奖设计(图②下),这个设计竞赛迄今已经举办了几届,吸引了许多科技公司和建筑设计公司参与。
土房
除了NASA这样的太空机构,许多私人科技公司也在开发与星际殖民相关的技术。例如,一家名为KedWorks的公司开发了一种3D打印系统,可以帮助人类建造房屋、道路和其他基础设施,以维持火星上的生存。3D打印系统使用的“打印材料”实际上是灰尘。灰尘像融化的糖浆一样被加热,冷却后,它会变成人们想要的任何东西。有了3D打印工具,太空船不需要携带沉重的建筑材料。到达火星后,宇航员用软件扫描地面条件,找到有利的地形结构,如洞穴和隧道,然后使用3D打印机将其转换为人类可以居住的地方。
“铁皮屋”
同样在火星3D打印技术和材料的帮助下,一家法国设计公司推出了名为Svero的火星概念住宅。该团队设想使用机器人在火星表面挖洞,从火星土壤中富含的氧化铁中提取铁,用高功率激光熔化铁粉,并将其用作3D打印的原材料,打印出金属圆顶和住宅中所需的设备。两个金属圆顶将被一层水隔开。水也是从火星提取的。美国国家航空航天局估计,火星1.5%至3%的水储存在土壤深处的永久冻土中,很容易使用一些方法将其液化。
“树屋”
在2017年10月举行的火星城市设计大赛中,麻省理工学院师生设计的“玫瑰森林”获得了建筑冠军。顾名思义,他们设想在火星上建造一座物理功能类似于地球森林的城市,并利用火星本身的资源,如水冰、土壤、太阳能,支持生物生存。“红色森林”实际上是一座白色建筑,看起来像一座巨大的圆顶天文台。每个穹顶下都有一棵“树”来支撑,而“根”是地下深处纵横交错的管道,人们就住在那里。穹顶结构将充满水,一方面为人们提供保护,另一方面,它可以借助太阳能加热和分解水,并持续为人们提供热水、氧气和氢燃料。