北京時間3月25日上午,，SpaceX 加州總部爆出員工確診感染新冠病毒的消息，為了應對疫情,，原定 3月 20 日的 SAOCOM 衛(wèi)星發(fā)射計劃被無限期推遲,。蔓延的病毒肆虐地球，這種情景如果出現在科幻片里,，人類通常的做法是躲到地下,，或者，乘坐宇宙飛船逃離地球...其實,，早在 2015 年,，NASA 就曾提出將在 2030 年完成人類登陸火星的任務。雖然目前對于外太空建筑的設計還僅僅停留在軌道空間站或勘測基站等工程上,。但很明顯的,，這幾年關于這顆最適合人類移居的紅色星球的話題愈發(fā)火熱，連電影都拍了好幾部,。
?Hassell / Eckersley O'Callaghan假如,，真要像《流浪地球》那樣移民外太空的話，為什么偏要選擇「火星」呢,？火星的大氣層只有地球的厚度的 1%,，非常稀薄；而且 96%的空氣是二氧化碳,，你根本不能呼吸,；火星平均氣溫-63℃，晝夜溫差還賊大...好消息是,，火星的重力比地球（9.807 米/秒2）小很多,，只有 3.711 米/秒2。所以是個動工建設基地的好地方,。 NASA 并不是光喊喊口號,，這些年也正在積極邀請設計團隊探索在火星上進行工程建造的實際方法。今天要介紹的,，就是設計事務所 Hassell 與 Eckersley O'Callaghan 合作設計的全球首個火星人類居所方案,。第一步,，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,，Hassell 就提出了創(chuàng)建一個類似洞穴的結構來保護宇航員的想法 ▽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,。但麻煩的是，這種 3D 外殼很脆,，抗壓性能不好,，如果洞穴內氣壓恢復到地球上的狀態(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(yè)，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(huán)境,。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。根據 Hassell 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，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 ▽還能拼成運輸「平板車」,，最大化利用每一臺寶貴的機器人，畢竟這玩意造價也不便宜,。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,，第一座火星外殼就建造好了,。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」,。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(huán)境的適配。控制模塊內置生命支持系統(tǒng),，將電,、水、氧氣輸送到所有居住艙內,。
而一切驅動的電力則由遠端太陽能、核反應發(fā)電設施供電,。為了最大化利用空間,，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 ▽
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 ▽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,。辦公艙以白色和大地色為主的基調,，能充分緩解單調環(huán)境帶來的壓迫感，巨幅透明窗帶來充足自然光,。
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,。
火星基地代表了人類最高水平的建筑,、功能設計，建成后的基地還能與周圍環(huán)境融為一體,。
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。
看到這里,，一起君不得不佩服 Hassell 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 10 家分部,，業(yè)務涵蓋建筑,、室內、景觀和城市設計,。提交給 NASA 的這個項目就是由 Hassell 的技術創(chuàng)新負責人 Xavier De Kestelier 策劃的,。
△ Xavier De Kestelier 最初接到「在未知的星球建立宜居地區(qū)」這樣一個嚴峻的挑戰(zhàn)，De Kestelier 也覺得有點不靠譜,，但是他找來了許多科學家和工程師,，聚焦當今最前沿的或是不久的將來可以用到的高新技術，來確保項目的可行性,。「工欲善其事,，必先利其器」，為了呈現高質量的視覺效果,，De Kestelier 找來了Unreal Engine 虛幻引擎——來開發(fā)一個虛擬的火星實時模擬環(huán)境,。這個可視化的黑科技工具，能夠靈活地對所創(chuàng)建的虛擬建筑場景進行定期調整,，適用于沉浸式的視覺體驗,，幫助 Hassell 順利的實現了方案的呈現 。
3D-Printed Habitat ChallengeHASSELL 和 EOC 設計的這個高科技空間項目參加了 NASA 舉辦的3D打印挑戰(zhàn)賽,，并入圍了前十名,。這么牛逼的概念設計竟然只能進前十,？那獲獎的 5 個方案豈不是更厲害！一起來看一下吧,。Zopherus團隊的設計使用部署在漫游車上的移動式 3 D 打印機,，行動方便，便于探測環(huán)境,。Ai. Spacefactory 的設計同樣使用了火星地表風化層作為建筑材料,，外殼酷似一個繭。來自密西西比洲的 Kahn-Yates 設計了一個能夠抵御沙塵暴和惡劣氣候的棲息地,。紐約 SEArch + / Apis Cor聚焦于 風化層的建筑,，同樣可以抵御輻射。除了這些建設方面的巨大挑戰(zhàn),，人類要想在火星立足，還需要面臨資源緊缺的問題,，畢竟那里不像我們的母星地球,，有取之不盡的水資源、礦藏能源,，這也充分說明了可持續(xù)建筑是循環(huán)經濟的必要保證,。
不久的將來，我們的后代有可能得去荒蕪一物的火星「搬磚」了,，在那之前,，請先保護好你我的地球。
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