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(原名為美國國家增材制造業(yè)創(chuàng)新研究所)和美國國家航空航天局(NASA)組織的火星棲息地競賽中獲得了二等獎(jiǎng)及最佳人氣獎(jiǎng)。他們設(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，他們在設(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單調(diào)生活的負(fù)面影響。而他們設(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，是其他競爭者設(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”，這些住宅將通過三個(gè)階段建造出來。
考慮到與地球的遙遠(yuǎn)距離和通信延遲問題，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“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?。而這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?？空?/p>
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。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，或是來采礦或發(fā)展旅游業(yè)的商人。沃爾納說，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年退役的國際空間站。
