未來(lái)移民去火星什么樣

喜歡科幻作品的人都有個(gè)夢(mèng)想——到外星球“串門”看看。還記得電影《火星救援》里，孤獨(dú)的宇航員在偌大的火星上一個(gè)人吃土豆，盡管有點(diǎn)“凄涼”，可是也擋不住科學(xué)家和冒險(xiǎn)家們對(duì)火星以及外太空的探索。現(xiàn)在，距離火星的居住夢(mèng)又進(jìn)了一步，據(jù)英國(guó)每日郵報(bào)《Daily Mail》報(bào)道，一組外星居住的概念圖近日公布，而火星上的“生活方式”也著實(shí)不一般——住著3D打印的房子、操縱機(jī)器人蓋房……透過(guò)這些頗為逼真的“相片”，人們似乎能看到在不遠(yuǎn)的將來(lái)，移民外星球生活可能會(huì)是什么樣。

設(shè)計(jì)圖出自誰(shuí)之手？曾出品北京首都機(jī)場(chǎng)新航站樓

這些概念圖是由著名設(shè)計(jì)師諾曼·福斯特創(chuàng)立的福斯特事務(wù)所完成的，這家事務(wù)所可謂來(lái)頭不小，就連北京的首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)新航站樓也出自其手，還有蘋果公司位于美國(guó)加州的最新總部——形如“宇宙飛船”的大樓。

不過(guò)，這回福斯特事務(wù)所把目光拋向了太空，設(shè)計(jì)了火星和月球上的居住艙，概念圖將在今年7月舉行的古德伍德速度嘉年華賽車節(jié)上展出。并且通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)，人們有機(jī)會(huì)“走進(jìn)”世界上最先進(jìn)居住艙的內(nèi)部“一探究竟”。另外，利用3D打印也是移民外星球的必備技能，活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)也將展示3D打印機(jī)器手臂，并且表演創(chuàng)造出不同形狀塑料物體的技能。

福斯特事務(wù)所的工作室負(fù)責(zé)人大衛(wèi)·薩默菲爾德表示，創(chuàng)建外星定居地是希望游客在看完此次展覽后能對(duì)未來(lái)的無(wú)限可能感到興奮、充滿熱情和期待，更希望能借此激勵(lì)年輕人“走出去”，擁有“摘星之志”。

外星房屋怎么建造？由預(yù)先編程的機(jī)器人自主作業(yè)

福斯特事務(wù)所的月球和火星殖民地概念最初在2015年由America Makes(原名為美國(guó)國(guó)家增材制造業(yè)創(chuàng)新研究所)和美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)組織的火星棲息地競(jìng)賽中獲得了二等獎(jiǎng)及最佳人氣獎(jiǎng)。他們?cè)O(shè)計(jì)的大致計(jì)劃是：在宇航員到達(dá)之前靠多個(gè)預(yù)先編程的半自主機(jī)器人建造定居點(diǎn)。

福斯特事務(wù)所的設(shè)計(jì)師稱，他們?cè)谠O(shè)計(jì)生活空間時(shí)，考慮到了人們的生理和心理因素。例如，加入一些“柔軟”的材料和增強(qiáng)的虛擬環(huán)境將有助于減少在火星上相對(duì)單調(diào)生活的負(fù)面影響。而他們?cè)O(shè)計(jì)的圓頂形結(jié)構(gòu)在承重一項(xiàng)上表現(xiàn)得也很突出，能承受的最大負(fù)荷為1694公斤，是其他競(jìng)爭(zhēng)者設(shè)計(jì)作品的兩倍。

3D打印機(jī)器手臂也將在活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)展出

怎樣在火星上定居？三種機(jī)器自動(dòng)建設(shè)能拎包入住

火星上3D打印房屋的面積大約有93平方米，能夠容納4名宇航員居住，建造時(shí)使用了風(fēng)化層——火星表面的松散土壤和巖石，可謂是就地取材。這些房屋將在宇航員到達(dá)之前就準(zhǔn)備就緒，為了讓宇航員們能夠“拎包入住”，這些住宅將通過(guò)三個(gè)階段建造出來(lái)。

考慮到與地球的遙遠(yuǎn)距離和通信延遲問(wèn)題，居住地的建造幾乎不用投入人力，而是由上文提到的預(yù)先編程來(lái)完成，而不是嚴(yán)格意義上的指令。設(shè)計(jì)師們解釋稱，這將使系統(tǒng)更加適應(yīng)變化，并有能力應(yīng)對(duì)星球表面可能出現(xiàn)的意外挑戰(zhàn)。

按照計(jì)劃，三種不同類型的機(jī)器人將被“投放”到火星表面，每一種機(jī)器人都將在被稱為大規(guī)模“風(fēng)化層添加建設(shè)”的工程中執(zhí)行任務(wù)。首先，半自主的“挖掘機(jī)”機(jī)器人要選擇一個(gè)合適的地點(diǎn)，并在風(fēng)化層挖出一個(gè)約1.5米深的“隕石坑”(見圖①)。

接著，可充氣的模塊通過(guò)“定向投擲”的方式抵達(dá)星球表面，并被運(yùn)進(jìn)“隕石坑”里，成為火星定居點(diǎn)的“內(nèi)芯”。在這一過(guò)程中，中等大小的“運(yùn)輸器”準(zhǔn)備就緒，在可充氣的模塊間穿梭，把它們安置在合適的位置(見圖②)。

之后，被微波處理得松散的火星土壤將包裹著充氣模塊，與之融合在一起，就像在“外墻”刮了層膩?zhàn)右粯印６@一步驟將交給一群負(fù)責(zé)“融化工種”的小機(jī)器人完成，原理類似于3D打印。這種融合的風(fēng)化層將形成一個(gè)永久屏障，保護(hù)定居點(diǎn)免受極端輻射和溫度的影響(見圖③)。

要知道，在冬天，火星兩極附近的溫度可能會(huì)驟降至零下125℃。而到了夏天，白天的溫度相當(dāng)涼爽宜人，接近火星赤道的地方白天在20℃左右，但是到了晚上就又回到了“冰窖模式”，溫度可能會(huì)驟降至零下73℃。

設(shè)計(jì)者們表示，機(jī)器人之間明確的分工作業(yè)將提高任務(wù)成功的可能性，即使有某個(gè)機(jī)器人“死機(jī)”了，其他 “工人”和模塊也能完成任務(wù)。

月球村將是什么樣？

有望成為去火星旅行的停靠站

2016年，歐洲航天局的負(fù)責(zé)人楊·沃爾納詳細(xì)介紹了在月球上建村莊的計(jì)劃，而這也是由福斯特事務(wù)所設(shè)計(jì)的。

“太空旅行需要一個(gè)新的視角。”沃爾納說(shuō)。該計(jì)劃是建造一個(gè)可供人類和機(jī)器人進(jìn)行探索的月球基地，它將作為航天器中途停留的“休息站”，成為一個(gè)能夠采礦甚至發(fā)展旅游業(yè)的“村落”。

沃爾納稱，空間站算是一個(gè)國(guó)際項(xiàng)目，但是它的“保質(zhì)期”不是永遠(yuǎn)。而所謂月亮上的村落，并不是單指一座房子，他們希望人們還能像在地球一樣工作生活，只不過(guò)是把生活的地點(diǎn)換到月球上而已。計(jì)劃的參與者們可能有著不同的背景，或是進(jìn)行科研的科學(xué)家，或是來(lái)采礦或發(fā)展旅游業(yè)的商人。沃爾納說(shuō)，月球村還能成為到達(dá)火星的一個(gè)補(bǔ)給站，成為探索宇宙的跳板。據(jù)悉，歐洲航天局一直看好月球基地計(jì)劃，希望用其替代即將在2024年退役的國(guó)際空間站。