不疯魔，不成活

NASA（美国国家航空航天总局）

举办了火星居住建筑竞赛

奖金高达250万美元

竞赛旨在利用3D打印技术

实现科幻大片里外星基地的建造

推动地球和地外的可持续建筑技术发展

包括由火星地表材料制成的模块化吊舱社区

和垂直的蛋形舱体等方案

 

在竞赛现场

受邀团队利用3D打印技术

实现建造过程

为四名宇航员在火星任务中

设计一个可持续的避难所

 

光设计建筑是不够的

每个团队还必须提出自己的运输方案

解决从地球到火星

长距离航程可能引发的问题

并且要考虑到大气和景观的差异

 

每个人都需要使用专门的软件工具

进行栖息地设计

并对其物理和功能的特征参数

进行模拟和可视化表达

 

最新阶段选择了

五个获奖设计

 

前五名的团队是由NASA和布拉德利大学

从全球的18个竞赛团队中选出的

使用分数系统进行排名

他们将瓜分100,000美元奖金的一部分

具体数字取决于他们得分

方案一

 

总部位于阿肯色州的Zopherus团队

凭借其模块化的3D打印栖息地概念

获得了第一名

NASA百年挑战项目的经理认为

他们的方案具有十分新颖的设计风格和想法

 

“他们不只是在设计一种构筑物

他们更是设计了我们的探险家

在其他星球上的工作和生活

我们希望他们的设计

在未来的竞赛中变得更加生动并得以实现。”

 

着陆器将扫描其周围环境

并选择最佳打印区域

同时从着陆器部署

自主机器人以收集3D打印材料

 

之后着陆器完全密封

以其保护性加压打印环境

然后混合火星地表材料

打印六边形结构

 

每个Zopherus栖息地

都使用冰、氧化钙和火星地质材料混合

形成的复合火星混凝土进行3D打印

这些材料由流动站收集并送入着陆器进行混合

由于其六边形结构

可以将多个Zopherus栖息地

自由组合并形成一个社区

夹层的大窗户可以提供火星景观的广阔视野

并利用其光线

培育一个小型的水培菜园

以促进植被生长和氧气的产生

 

方案二

AISpace Factory的栖息地方案

采用蛋形设计来应对大气压力 

AISpace Factory以其垂直的蛋形结构

获得第二名的成绩

它采用双壳系统设计

解决在火星上

室内外大气压力差和结构应力

 

与Zopherus栖息地一样

Marsha设计采用从火星表面采集的材料制成

减少对火箭运输材料的依赖

 

该团队还开发了一种创新的玄武岩纤维混合物

作为3D打印材料

一部分原料从火星岩中提取

另一部分从将在火星上种植的植物中提取

可再生生物塑料（聚乳酸）

 

与Zopherus栖息地的模块化形式不同

每个Marsha栖息地都是独立的构造

 

方案三

Kahn-Yates的设计特点

是通过大量开孔来获得日照

 

名列第三的Kahn-Yates团队

设计的也是独立的栖息地

具有圆滑的椭圆形形状

旨在最大限度地减少

火星上强烈的沙尘暴影响

 

航天模组到达火星后

它的外壳会在着陆时分裂

留下预制的核心装置

着陆后，五轴打印臂将从核心的顶部延伸下来

并使用火星地表材料打印基础

 

然后，手臂打印出混凝土外壳

而辅助喷嘴在外壳的两侧印刷

HDPE（高密度聚乙烯）层

有效地将火星混凝土夹在中间

 

然后通过减少甚至去掉

外壳结构中央的混凝土

实现日光摄入栖息地

仅以HDPE层作为外壳

该团队认为这样做更有利于种植和食品生产

 

方案四

排在第四位的是SEArch+ / Apis Cor团队

它是一个双层壳形式的栖息地

它的关注点是保护结构

免受过强太阳辐射的影响

 

方案五

由美国西北大学第五名队伍设计的栖息地

拥有独特的球形外壳和外抛物面形圆顶

 

现场栖息地竞赛是NASA

3D打印栖息地挑战赛的第三阶段

会具体落实到建筑技术层面

接下来还有四个阶段的挑战

最终将在2019年初

对决赛选手的设计作品进行最终评比

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