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我們的未來火星家園

發布時間:2023-04-18作者來源:薩科微瀏覽:2068


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如果將來有機會去往火星,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)發射升空,這是新發射系統的首次重大測試。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。如今,隨著中國“天問一號”、美國“毅力號”、阿聯酋“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。


假設未來的某一天,人類歷經探索火星中重重的困難后,成功抵達了火星。那么,我們如何在火星上生存?就像《荒野求生》那樣,我們需要做好哪些充足的準備?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,導致內部散熱很快,從而內部發電機會很快停止工作,火星表面磁場很弱。太陽風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。


目前火星大氣主要是由遺留下的二氧化碳(95.3%)、氮氣(2.7%)、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,從而溫室效應并不強,受太陽照射的影響,火星近日點和遠日點溫度可相差近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℃,季節變化很大。

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因此,建設火星基地是探索,登陸,并移居火星的必由之路,它將是我們的“庇護所”,保護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環境。


根據美國航空航天局專家設想,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。


設想中,建設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,于是便有了創建一個類似洞穴的結構來保護宇航員的想法 。

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建造外殼的材料從哪里來呢?把地球上的水泥運來那成本可真「上天」了!這點設計師當然想到了,選擇就地取材,利用火星的「風化層」充當材料,使用3D 打印進行建造。
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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,如果洞穴內常規氣壓恢復到地球上的狀態,肯定比外部大很多,外殼就會損壞。



所以,為了保持洞穴內外壓力一致,干脆單獨建一個可充氣「隔艙」,方便宇航員在內部進行作業,隔艙使用地球上預制的高性能復合材料,并采用能緩解壓力的橢圓結構,提供適宜人類居住的氣壓環境。

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正因為宇航員沒法在高輻射下工作,建設外殼的工作自然得交給機器人啦。相比起人類,機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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根據設計師的設計,這種配備傳感器和攝像頭的自動機器人會坐著火箭先登陸火星,在惡劣的火星地形上使用風化層建造庇護用的外殼。

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



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

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

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經過研磨的火星泥土被運送到熔爐機器人那里,熔煉后從3D打印噴嘴擠出一條條泥漿。



就這樣經年累月的、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

接著進入建設的第二階段,由宇航員登陸火星,構建一系列滿足所有日常生活和工作需求的「內艙」。

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每個內艙都連著一個單獨的控制模塊,可為艙體充氣,完成加壓環境的適配。

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控制模塊內置生命支持系統,將電、水、氧氣輸送到所有居住艙內。



艙內配有多個接收端口。

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而一切驅動的電力則由遠端太陽能、核反應發電設施供電。

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

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



生產車間配備各種數字化制造設備。

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還有很多人性化的功能設計,像是跑步機和能夠實時觀看室外建設情況的虛擬屏幕,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,能充分緩解單調環境帶來的壓迫感,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,培育可供食用的農作物,目前來說應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、功能設計,建成后的基地還能與周圍環境融為一體。

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在完成這一階段的建設后,機器人先遣隊們則退到外圍,承擔勘探、挖掘、運輸等重任。

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看到這里,我們不得不佩服Hassell設計事務所的想象力,作為一家注重多元化的國際事務所,它在全球共開設有 10 家分部,業務涵蓋建筑、室內、景觀和城市設計。


以往為太空探索的設計通常是功能性的,專注于為技術和機器實現[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計思想,創造一個人類可以在火星長期安全生存的棲息地。



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