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美国NASA火星栖息地设计大赛 中国西北大学入选前五名
2018-08-05 17:04:01   来源:   评论: 点击:

虽说最近的月球,人类也就只登上去过五次,但我们已经开始对登陆火星跃跃欲试了~

按照马斯克的预计,如果一切按计划进行,SpaceX的大型火箭将在2024年将首批乘客送往那颗红色的星球。

运载第一组在火星永久居民的火箭,计划在2031年发射。NASA则是计划在2033年完成类似的任务。

让人类登陆火星就已经够困难的了,在那里生存,尤其生存很长一段时间,更是一个很难决绝的问题。

火星上的建筑必须能够承受强烈的太阳辐射和每日巨大的温度变化,并为人类提供一个适宜长期居住的加压环境。

3D打印栖息地似乎是最好的选择。3D打印机可以使用来自火星地表的部分资源作为“墨水”,这意味着宇航员不必为建筑材料浪费宝贵的货物空间,还能使火星殖民的成本大大降低。

因此,NASA在2014年举办了一场竞赛,寻找能适应火星环境的最佳3d打印栖息地。

项目的前两个阶段要求团队提交效果图,并提出材料技术。

现在,在发起这项竞赛四年后,NASA已经将最终入围名单缩小到5个。

第一名:

Zopherus团队

来自阿肯色州罗杰斯的Zopherus团队提出了用当地材料——冰、氧化钙和火星岩石——混合“火星混凝土”的想法。

巨大的金属圆顶屋既是混凝土搅拌机也是3D打印机。穹顶可以保护打印机在恶劣环境中打印建筑。一旦打印机完成打印,它就会自己把自己提起来,再在其他地方重复这个过程。

由此产生的栖息地是六边形的,由混凝土制成,研究小组声称,这些混凝土能够承受恶劣的当地气候,并吸收足够的辐射,以保护居住在里面的人类。

安装有打印机的金属圆顶,以及最后需要加装在屋舍上的空气锁和窗户,都需要从地球运输到火星上。

第二名:

AI Spacefactory团队

来自纽约的研究小组AI Spacefactory试图在其栖息地设计中加入“人性元素”,以创造一个“可信赖的、充满回忆的栖息地,拥有一种陌生而熟悉的美”。

这个被称为Marsha的栖息地是圆柱形的,可最大限度地利用面积和加压效率。多层楼也意味着居民更不容易互相残杀

(并不是开玩笑)

,可以为不同的活动或人群提供各自的封闭环境。

地板上的滑动轴承允许栖息地的墙壁“呼吸”,使墙壁可以随着外部温度的变化扩张或收缩。

墙壁共有两层:一层是用来抵挡恶劣环境的外壳,一层是容纳居民的内壳。外壳由可重复使用的热塑性塑料制成,与当地的岩石纤维混合后还能增加强度。

第三名:

Kahn-Yates团队

来自密西西比杰克逊的研究小组设计了一个有预制核心的栖息地,这核心便是着陆器。一旦着陆,核心会延伸出巨大的打印臂,3D打印出椭圆形栖息地的地基与墙壁。

该栖息地的外壳有精心设计的开口,来让阳光照射到内部。

外壳与内部核心之间的空隙为郁郁葱葱的花园提供了空间,可以帮助过滤内部的空气。

第四名:

Seawrch + Apid Cor团队

来自纽约的团队的栖息地既保留了保护居民免受辐射的能力,同时也能让阳光渗透到栖息地内部。

在这个模型中,居民生活在一对“充气卷”中,在宇航员到达火星之前,便可以被部署到火星表面。由粗糙的松散岩石制成的3D打印外壳则可以保护充气卷免受辐射。

第五名:

西北大学团队

和之前的团队一样,西北大学的团队设计了一个充气式加压容器,里面装有3D打印机。外壳的打印材料可以从火星表面获取。

该布局将所有“湿房间”(厨房、浴室和实验室)集中在栖息地的一侧,从而将管道和其他机械功能都集中到了同一个区域。

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