自 2014 年起，美國宇航局NASA開始試圖解決在火星上長期居住的問題。他們舉辦了一個(gè)分階段的3D打印火星棲息地挑戰(zhàn)賽（NASA 3D Printed Habitat Challenge），這是NASA百年火星挑戰(zhàn)賽的重要部分。NASA邀請(qǐng)科研專家、工程師及大學(xué)實(shí)驗(yàn)室利用3D打印創(chuàng)造火星環(huán)境下的宜居空間。
今年5月，比賽進(jìn)入最后階段， 在上一環(huán)節(jié)拿到第二名的紐約建筑與科技事務(wù)所AI SpaceFactory憑借其高度的自主性和材料研發(fā)表現(xiàn)脫穎而出，贏得決賽第一名并收獲50萬美元的獎(jiǎng)金。最后競賽階段要求參賽隊(duì)伍在早期虛擬建模的基礎(chǔ)上，利用3D建模軟件建造出一個(gè)三分之一大小的建筑原型。
該事務(wù)所的設(shè)計(jì)作品“MARSH”是一個(gè)圓柱體的巢狀屋，可容納4名宇航員居住。建筑外部覆蓋兩層殼，第一層用來保持與地面的平衡，第二層可應(yīng)對(duì)劇烈波動(dòng)的氣溫。內(nèi)部分為4層樓，地面層的車庫與外部系統(tǒng)相連接。二樓及三樓分布有廚房、睡眠艙、浴室等生活空間。在頂部，明亮的“skyroom”用于非正式的娛樂和鍛煉。每一層樓都至少有一個(gè)窗口，提供360°的火星全景。
這一創(chuàng)新挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)的洞穴式的“太空時(shí)代建筑”形象，將重點(diǎn)放在創(chuàng)造高度適宜居住的空間，以適應(yīng)火星任務(wù)的需要。經(jīng)過數(shù)年的開發(fā)，近日在美國布拉德利大學(xué)的學(xué)習(xí)中心，AI SpaceFactory成功在30小時(shí)之內(nèi)打造出了15英尺高（約4.57米）的“MARSHA”原型。
AI SpaceFactory使用可自主操作的機(jī)器人手臂，并利用3D打印機(jī)制造出了一種可降解、可回收的復(fù)合材料，這種材料混合了玄武巖和生物聚合物。玄武巖可直接在火星發(fā)掘，而生物聚合物則是由地球上的淀粉制成。
在經(jīng)受了NASA的壓力、煙霧和沖擊測試后，人們發(fā)現(xiàn)這種材料比競爭對(duì)手所使用的混凝土更堅(jiān)固和耐用。當(dāng)一臺(tái)96噸重的履帶式挖掘機(jī)從頂部擠壓結(jié)構(gòu)時(shí)，“MARSHA”只有一小塊材料斷裂了，但整個(gè)建筑物幾乎沒有移動(dòng)。
這個(gè)比賽并不是競爭的終點(diǎn)。通過測試期間收集的數(shù)據(jù)， AI SpaceFactory決定回收制造“MARSHA”時(shí)所用的材料，打造一款名為“TERA”的新設(shè)計(jì)，它將是地球上第一個(gè)太空技術(shù)生態(tài)棲息地，于本月在眾籌網(wǎng)站Indiegogo上發(fā)布。 AI SpaceFactory計(jì)劃把“TERA”用于Airbnb租賃，讓人們更近距離地了解外星生活的可能性。
AI SpaceFactory首席執(zhí)行官兼創(chuàng)始人David Malott表示：“我們?yōu)樘臻_發(fā)了這些技術(shù)，但它們有可能改變我們在地球上建造的方式。通過使用源自農(nóng)作物的天然可生物降解材料，我們可以消除建筑業(yè)對(duì)無法回收的混凝土的大量浪費(fèi)，并恢復(fù)我們的星球。”
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