3D列印:火星基地的未來

PSI內容合夥人發表於2015-09-21
儘管火星上已經有機器人在進行探索,但人類還是夢想著有一天能親自踏上這片紅色的土地。 如果《火星救援》這部電影有教會我們什麼的話,那就是在火星上生存並不容易。那鬼地方非常冷,大氣裡沒有氧,沒有食物,沒有水,還有輻射汙染。NASA計劃在本世紀30年代將第一批人類送到這顆紅色的星球上,如果這些人還想活著回到地球的話,他們需要一個完善的、能夠自給自足的庇護所。 [caption id="attachment_3956" align="aligncenter" width="1920"]《火星救援》劇照 《火星救援》劇照[/caption] 也許這就是為什麼NASA和另一家制造研究所America Makes聯合組織了一場太空基地設計競賽。這些選手中有真正的建築師和工程師。目前裁判們已經選出了30個設計進入到下一階段的比賽,這當中不乏一些相當精彩的內容。 3D列印基地比賽的宗旨旨在設計出一種可以通過3D印表機利用本土材料或任務餘料建造的基地。網站上說:「願景是希望有一天自主的基地製造機能夠被送到月球或火星上,在那裡它們將自主建造人類居民的庇護所。」雖然3D列印還尚未準備好進入太空,但並不妨礙我們早些做好準備。 參賽選手們需要設計出一個供4名宇航員生活的空間。1000平方英尺的基地需要包括生命支援系統、浴室、餐飲區和睡眠區。 設計包括非常細節的方面,如「電源插座的位置、流體供應與排水系統以及抽風系統等。」參賽選手還需要設定至少3個區域放置45立方英尺大小的生命支撐系統,以提供乾淨的空氣、水,並需要調節氣壓與溫度。 前30的設計已經被選出,將在9月底決出比賽最終名次。第1、2、3名將分別獲得2萬5、1萬5和1萬美元的獎金。 以下是我們挑選出的部分優秀參賽作品:
1,火星穹頂
[caption id="attachment_3957" align="aligncenter" width="1200"]1 設計者:Tomasz Dzieduszynski[/caption] 在地球上,「迴廊穹頂」經歷了時間的考驗,歷時上千年不倒,成為了建築界的奇蹟。Tomasz希望他們的設計能夠在火星惡劣的環境下同樣經受起考驗。他的基地利用充氣支架來引導3D印表機器人,通過火星上的土壤來製造水泥。基地蜂窩狀的絕緣層將會保護人類防止輻射和小型隕石的傷害。
2,停留一會
[caption id="attachment_3958" align="aligncenter" width="1200"]設計者:Team Staye 設計者:Team Staye[/caption] 這一螺旋式地下結構將會放置於火星赤道附近的凍海之下。挖下凍海的冰就能讓人們喝上免費的水,並且把這一結構放在地下能夠保護火星探索者免受輻射危害。
3,LavaHive
[caption id="attachment_3959" align="aligncenter" width="1200"]設計者:LavaHive團隊 設計者:LavaHive團隊[/caption] 這一組決定採用可充氣的太空基地——可能就像是Bigelow Aerospace正在發明的那種。就像帳篷一樣,這些結構可以在去往火星的漫長旅程中被收起來,以便節約太空艙裡的空間,之後一旦抵達目的地就彈出來開啟成基地。但LavaHive團隊進一步的將可充氣庇護所通過管道和小型沙建基地聯結在了一起。
4,Marsapia
[caption id="attachment_3960" align="aligncenter" width="1200"]設計者:Mars Terrain Intelligence Collaborative團隊 設計者:Mars Terrain Intelligence Collaborative團隊[/caption] 火星上的沙含有2種重要資源:鐵和矽。這一組打算將這些元素從土壤中分離出來,並用這些元素來建立一種球狀的結構,鐵格子處於花崗岩狀的矽當中。他們寫道:「這樣的話,鐵和矽就能像防護罩一樣保護火星居民對抗太陽輻射、小行星撞擊、強烈的盛行風和沙塵暴了。」
5, Labyrinth
[caption id="attachment_3961" align="aligncenter" width="1200"]設計者:Rustem Baishev團隊 設計者:Rustem Baishev團隊[/caption] Rustem Baishev的設計假設火星已經成為一個非常流行的旅遊勝地。他那迷宮般的設計可以無限擴充套件,由「核動力爬行擠出機」建造,它用一種連線機構將火星上的土壤混合在一起,並將之塑形。
6,軟體動物 L5
[caption id="attachment_3963" align="aligncenter" width="1200"]設計者:LeeLabs團隊 設計者:LeeLabs團隊[/caption] 可能看上去有點挫,但這是個相當酷的設計。充氣式生活模組被包裹在一個利用當地資源3D列印出的玻璃穹頂裡,給宇航員在火星上整了一個「前院」。
7,甜麥圈房Mk.I
[caption id="attachment_3964" align="aligncenter" width="1200"]設計者:A.R.C.H.團隊 設計者:A.R.C.H.團隊[/caption] 該設計恰如其分地被命名為甜麥圈房,它是由纖維增強的玄武岩黏土做成的。環形設計允許將基地分成不同的區域,因此假如說,某個區域遭受了隕石損害,其他的區域仍然能為宇航員提供庇護。
8,冰屋
[caption id="attachment_3965" align="aligncenter" width="1200"]設計者SEArch/Clouds Architecture Office團隊 設計者SEArch/Clouds Architecture Office團隊[/caption] 這一組並沒有使用土壤作為建築材料,而是決定“隨波逐流”。在開墾了火星北極的冰層之後,他們打算使用一種獨特的3D列印過程,通過「駕馭水的物理性質」來構建防輻射的庇護所。他們寫道:「冰屋這一想法誕生於對光線的迫切需要,以及將室外帶入到火星建築內的聯絡。」 機器之心編譯出品。編譯:柒柒。

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