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阿尔法火星基地在火星上我们将如何建造

发布时间:2023-2-11 9:05:58   点击数:

在如何把人们从地球带到火星这一点上,已经有了一个相当好的想法,,马斯克将用一个巨大的不锈钢星际飞船把人们送到那里。但仍然有一个大问题,甚至马斯克到目前为止也仍然是相当模糊。那就是当人们到达那里时要做什么?阿尔法火星基地会是什么样子?人们在哪里睡觉?在哪里工作?所有这些基础设施是如何建造的?

当我们谈论在一个外星星球上可以建造什么东西时,尽管所有东西都是由闪亮的框架和巨大的玻璃穹顶构成的,也许年后我们会有一些完全可以回忆的基础设施,但这可能不会在短期内实现。

我们将使用的星际飞船的载重量为吨,装在一个可提供约0立方米可用容积的货物整流罩中。整流罩基本上是整个飞船的上半部分,最宽处为9米,高26米,所以我们肯定能装下很多东西,但同时也必须考虑到尺寸和重量的限制。

但是当我们开始考虑所有的机器人车辆、太阳能发电机、电池、水箱、食品仓库和科学设备的时候,可用空间就会变得很快。火星上大多数地方都很冷,偶尔也有一些温暖的地方,但平均温度值在负63摄氏度左右,所以我们住在里面的东西必须是绝缘的。

然后是大气压的问题,火星表面几乎没有气压。人类不能生活在这样的低压环境中,否则身体基本上会膨胀,只是速度很慢,这将是一个可怕的过程,所以居住的地方必须加压,结构必须能抵御内部和外部的巨大压力差。

磁性能够反弹来自太阳的辐射,这是生命可以在地球上存在的关键因素之一。火星没有磁芯,它只是太空中的一块大岩石。所以没有磁场意味着表面受到宇宙辐射的轰击,我们不知道这种辐射对人类的长期影响是什么。但根据漫威漫画,它可能会给你带来超能力,但更有可能的是你会得太空癌。所以阿尔法火星基地也要防止辐射,但这并不难,也不需要特殊的材料,只需要一个厚实的屏障就可以了。当然,如果能够把我们所有的东西都塞进有限的星际飞船,那就太好了。

那么这是否意味着我们要放弃火星?不,这意味着一些非常聪明的人将不得不找出替代性的建筑方法,以便在火星上可以居住和工作。幸运的是,这些聪明的人已经在努力解决这个问题。

解决方案从简单直接到怪异,再到直接恶心,所以这里是人们目前想出的办法,对于生活在冰冻的、充满辐射的火星上的经典解决方案之一,就是也许我们可以生活在地面之下。肯定能在地下得到很好的隔离和保护。但随之而来的是大量的后勤挑战,隧道如何挖掘,火星表面是否适合挖掘隧道,如果一直生活在地下,那么在火星上的意义是什么?

国际设计实践与工程公司的埃克斯利·奥卡拉汉(eckersleyo’callaghan)提出了在火星表面建造一个人工洞穴的想法。这个想法是利用自主机器人收集火星土壤或岩浆3D打印一个巨大的外壳。

机器人首先从火星表面收集材料,岩石灰尘土壤,把所有他们能找到的东西都汇集在一起,然后加工成可打印的介质。当它被加热时就像浆糊,但冷却后就像岩石一样坚固。机器人基本上是在建造一个掏空的岩洞,它们会一层一层地打印外壳。

当人类定居者到达时,我们先部署基地的内部,这是一系列可折叠的充气模块,所以火星基地本身基本上只是一堆气球,这将使它们非常容易包装和运输,可是使用充气模块本身并不十分坚固。但这并不重要,因为巨大的坚硬岩石外壳将承担坚固的重任,以提供对火星基地的保护。

接下来我们来谈谈蘑菇,是的,这个很神奇。来自NASA艾姆斯研究中心一群科学家的Maiko建筑项目。他们的想法是,我们可以利用真菌在火星上建立我们的基地,人们可以住在真菌屋里。

具体来说,他们说的是看不见的地下线,这些线构成了真菌的主要部分,被称为菌丝体。林恩-罗斯柴尔德是这个早期项目的主要研究人员。他解释说:现在传统的火星基地设计就像乌龟背着我们的家,这虽然是一个可靠的计划,但能源成本巨大。相反,我们可以利用菌丝体,在我们到达那里时自己种植这些基地。

该项目设想了一个未来,可以把由轻质材料和休眠真菌建成一个紧凑的基地,在到达火星后,通过展开基本结构和简单地加水,真菌将能够围绕该框架生长,成为一个功能齐全同时兼顾安全的人类栖息基地,,以避免污染火星环境。

这个想法是,真菌穹顶将有一个外层的透明冰层,作为我们的绝缘体和辐射屏障。然后有一个中间层的细菌,细菌可以利用外面的光线进行光合作用,为宇航员生产氧气,并为构成穹顶结构的最后一层菌丝体提供营养。

作为概念证明,研究人员制作了这种真菌,它看起来绝对可怕。就像约翰·卡彭特的《TheThing》中的一幅图像,将永远出现在我们的噩梦中,但它似乎证明了确实可以用真菌制造东西。但这只是个开始。菌丝体可以用于水过滤和生物采矿系统,可以从废水中提取矿物质,以及生物发光照明湿度调节,甚至能够自我修复的基地。

如果认为蘑菇的事情很奇怪,那么接下来的想法将会变得非常恶心。如果用人血和尿液来建造火星基地,这听起来像是一个由导演人体蜈蚣的人提出的想法,但这是可行的。

曼彻斯特大学的研究人员提出了这个建议:用人血和尿液与泥土混合,制成一种生物混凝土,作为一种手段来大大减少成本和提高未来离岸建筑的速度。发表在《今日生物》上的一篇论文中,他们详细介绍了如何将地外尘埃与宇航员的血液、尿液和其他体液混合在一起,以建造保护他们免受辐射和流星撞击的墙壁。

曼彻斯特大学的研究人员在他们的研究中,证明了人类血清白蛋白(一种来自血浆和尿液的常见蛋白质)如何被用作地外尘埃的结合剂,将其变成一种比普通混凝土更坚固的材料。

当然,这里马上就提出了一个问题,从已经在努力处理在外星上建立人类第一个殖民地这一令人难以置信的紧张任务的人身上不断提取血液是否安全?大多数人可能会认为不安全。

这里的另一个主要问题是,与3D打印不同,不能事先在人类到达之前建造的血液和尿液的房子,而且似乎提出3D打印的人已经找到了如何将火星土壤变成可建造的材料,而不需要将其浸泡在人类的体液中,所以这似乎是值得怀疑的。

但是在曼彻斯特大学团队的实验室测试中,血液血浆蛋白质研究人员发现,通过添加尿素(一种通过尿液、汗液和眼泪排泄的生物废物),他们可以将Astrocrete的强度提高%以上。显示出接近40兆帕的抗压强度,使其比传统混凝土强得多,所以尿液才是真正的秘密。

这很有希望,因为这至少比血液更容易排出。在理论上,每个船员都可以提供足够的资源来扩大基地,以容纳更多的船员,这意味着每一次载人的火星任务都可以使住房增加一倍,所以可以自己生产足够的血液和尿液,与泥土混合,建立一个完整的公寓。

你有什么可以在火星上建造基地的想法?评论区里说一说吧。



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