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我們的未來火星家園

發(fā)布時間:2023-04-18作者來源:薩科微瀏覽:2023


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如果將來有機(jī)會去往火星,來一場轟轟烈烈的星際旅行,想必絕大部分人都不會拒絕!毫無疑問,每個人都有一個外星夢,如今,馬斯克的星艦和建筑師設(shè)計的火星建筑為我們展示了他們偉大的移居夢想。


馬斯克旗下SpaceX公司計劃于今日將其大型深空火箭星艦(Starship)發(fā)射升空,這是新發(fā)射系統(tǒng)的首次重大測試。如果成功,將是馬斯克把人類帶到火星等遙遠(yuǎn)目的地的一個重要里程碑。

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火星作為一顆與地球最相似的太陽系行星,一直是人們太空移民的首要目標(biāo)。如今,隨著中國“天問一號”、美國“毅力號”、阿聯(lián)酋“希望號”三顆火星探測器相繼奔向火星,火星探測[敏感詞]再次到來。


假設(shè)未來的某一天,人類歷經(jīng)探索火星中重重的困難后,成功抵達(dá)了火星。那么,我們?nèi)绾卧诨鹦巧仙妫烤拖瘛痘囊扒笊纺菢樱覀冃枰龊媚男┏渥愕臏?zhǔn)備?如何改造這個家園,讓人類可以更好的生活?

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我們已經(jīng)知道,火星大氣層很薄,其大氣密度只有地球的1%。火星體積很小,導(dǎo)致內(nèi)部散熱很快,從而內(nèi)部發(fā)電機(jī)會很快停止工作,火星表面磁場很弱。太陽風(fēng)會緩慢的將其表面大氣剝離,因此目前火星表面氣體密度極低。


此外,較弱的磁場,使得火星表面充滿著來自宇宙空間的宇宙線輻射,對生命帶來極大挑戰(zhàn)。


目前火星大氣主要是由遺留下的二氧化碳(95.3%)、氮?dú)猓?.7%)、氬氣(1.6%)和微量的氧氣(0.15%)和水汽(0.03%)。


雖然火星上二氧化碳含量極高,但氣體密度較低,從而溫室效應(yīng)并不強(qiáng),受太陽照射的影響,火星近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)溫度可相差近160℃,冬天(-133℃)到夏日白天(27℃)的溫度跨度極大,表面平均溫度零下55℃,季節(jié)變化很大。

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因此,建設(shè)火星基地是探索,登陸,并移居火星的必由之路,它將是我們的“庇護(hù)所”,保護(hù)我們免受宇宙高能射線輻射的影響,并維持一個溫暖舒適的生態(tài)環(huán)境。


根據(jù)美國航空航天局專家設(shè)想,火星基地必須遵循“太空”原則,外出需要穿戴宇航服,并時刻保持與地球的通信暢通。


設(shè)想中,建設(shè)火星基地可以分為兩步走過程:


階段一

Part One

[敏感詞]步,派遣機(jī)器人先遣隊建造住所「外殼」。聽起來像是要在火星上過穴居生活?差不多吧,這主要是因為裸露的火星表面存在比地球高得多的輻射,于是便有了創(chuàng)建一個類似洞穴的結(jié)構(gòu)來保護(hù)宇航員的想法 。

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建造外殼的材料從哪里來呢?把地球上的水泥運(yùn)來那成本可真「上天」了!這點(diǎn)設(shè)計師當(dāng)然想到了,選擇就地取材,利用火星的「風(fēng)化層」充當(dāng)材料,使用3D 打印進(jìn)行建造。
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△項目軸測圖

但麻煩的是,這種 3D 外殼很脆,抗壓性能不好,如果洞穴內(nèi)常規(guī)氣壓恢復(fù)到地球上的狀態(tài),肯定比外部大很多,外殼就會損壞。



所以,為了保持洞穴內(nèi)外壓力一致,干脆單獨(dú)建一個可充氣「隔艙」,方便宇航員在內(nèi)部進(jìn)行作業(yè),隔艙使用地球上預(yù)制的高性能復(fù)合材料,并采用能緩解壓力的橢圓結(jié)構(gòu),提供適宜人類居住的氣壓環(huán)境。

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正因為宇航員沒法在高輻射下工作,建設(shè)外殼的工作自然得交給機(jī)器人啦。相比起人類,機(jī)器人更可以輕松地在基地外殼「爬上爬下」如履平地。

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根據(jù)設(shè)計師的設(shè)計,這種配備傳感器和攝像頭的自動機(jī)器人會坐著火箭先登陸火星,在惡劣的火星地形上使用風(fēng)化層建造庇護(hù)用的外殼。

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它們牛逼的地方還在于,機(jī)器人搭載的 AI 可以根據(jù)工作需要改變自身職能,小小一臺獨(dú)輪偵察車回到營地可以切換成移動充電器。



許多個單獨(dú)的機(jī)器人又可以組合成巨大的挖掘機(jī),身上的攝像頭和傳感器能幫助其完成功能的轉(zhuǎn)換 。

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還能拼成運(yùn)輸「平板車」,[敏感詞]化利用每一臺寶貴的機(jī)器人,畢竟這玩意造價也不便宜。

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經(jīng)過研磨的火星泥土被運(yùn)送到熔爐機(jī)器人那里,熔煉后從3D打印噴嘴擠出一條條泥漿。



就這樣經(jīng)年累月的、不間斷地層層疊加 3D 打印外殼,[敏感詞]座火星外殼就建造好了。

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階段二

Part Two

接著進(jìn)入建設(shè)的第二階段,由宇航員登陸火星,構(gòu)建一系列滿足所有日常生活和工作需求的「內(nèi)艙」。

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每個內(nèi)艙都連著一個單獨(dú)的控制模塊,可為艙體充氣,完成加壓環(huán)境的適配。

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控制模塊內(nèi)置生命支持系統(tǒng),將電、水、氧氣輸送到所有居住艙內(nèi)。



艙內(nèi)配有多個接收端口。

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而一切驅(qū)動的電力則由遠(yuǎn)端太陽能、核反應(yīng)發(fā)電設(shè)施供電。

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為了[敏感詞]化利用空間,艙內(nèi)安裝可以移動的貨架,可以根據(jù)研究員需求靈活配置空間 。

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外殼內(nèi)這一系列內(nèi)艙被劃分為不同的功能空間,例如實(shí)驗室,植物溫室或休息室等 。



生產(chǎn)車間配備各種數(shù)字化制造設(shè)備。

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還有很多人性化的功能設(shè)計,像是跑步機(jī)和能夠?qū)崟r觀看室外建設(shè)情況的虛擬屏幕,目的是讓人類能夠居住的更好、更舒適,有助于宇航員在充滿安全感的空間內(nèi)開展重要的工作。

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辦公艙以白色和大地色為主的基調(diào),能充分緩解單調(diào)環(huán)境帶來的壓迫感,巨幅透明窗帶來充足自然光。

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植物溫室將采用水培技術(shù),培育可供食用的農(nóng)作物,目前來說應(yīng)該是根莖類更適宜在火星種植。

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火星基地代表了人類[敏感詞]水平的建筑、功能設(shè)計,建成后的基地還能與周圍環(huán)境融為一體。

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在完成這一階段的建設(shè)后,機(jī)器人先遣隊們則退到外圍,承擔(dān)勘探、挖掘、運(yùn)輸?shù)戎厝巍?/span>

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看到這里,我們不得不佩服Hassell設(shè)計事務(wù)所的想象力,作為一家注重多元化的國際事務(wù)所,它在全球共開設(shè)有 10 家分部,業(yè)務(wù)涵蓋建筑、室內(nèi)、景觀和城市設(shè)計。


以往為太空探索的設(shè)計通常是功能性的,專注于為技術(shù)和機(jī)器實(shí)現(xiàn)[敏感詞]的性能和效率,但并不是為人。


此次Hassell希望通過這個大膽的項目,推動目前以人類為中心的設(shè)計思想,創(chuàng)造一個人類可以在火星長期安全生存的棲息地。



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