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瑞士科学家设计出未来火星自我维持研究基地mg游戏网站,冠军设计什么样
发布时间:2020-01-12 13:24
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原标题:瑞士科学家设计出未来火星自我维持研究基地

中新网6月20日电 综合报道,美国宇航局科学家致力发展将人类送上火星所需要的技术,建筑师则脑洞大开,纷纷规划火星栖地建筑的模样。

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  【环球网科技综合报道】据英国《每日邮报》9月10日报道,在一项新的研究中,来自瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的科学家们设计了一个火星的自我维持研究基地,可以支持多年的载人任务。

据报道,NASA视火星为人类下一个前哨站,并举办“3D打印栖地挑战赛”,共有60组作品参赛,冠军由纽约建筑师事务所AI SpaceFactory设计的多层圆柱形建筑夺下,抱回50万美元奖金。

瑞士火星协会主席皮埃尔·布里森(Pierre Brisson)表示,将载人飞行任务发送到火星是必不可少的,“因为我们可以。”我最近在EPFL上发表演讲的时候和他谈过这个挑战。

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负责火星社会瑞士分会的行星爱好者皮埃尔·布里森认为,需要派人前往火星。他最近在EPFL就一些技术挑战发表了演讲,我们仍然需要克服一些技术挑战才能进入红色星球。

此项研究的多步骤计划包括将机器人送到火星建造基地,收集利用红色星球的自然资源,并最终派遣航天员在那里生活至少9个月。与其他之前已经提出的理论一样,EPFL的科学家们认为,人类最有可能在火星北极成功建立基地,因为火星的两极含有重要的自然资源,适合维持人类生命。他们设想研究基地在未来可以支持人类殖民,这也将在未来几代人中得到发展。

资料图:在一项新的研究中,来自瑞士洛桑联邦理工学院的科学家们设计了一个火星的自我维持研究基地,可以支持多年的载人任务。此项研究的多步骤计划包括将机器人送到火星建造基地,收集利用红色星球的自然资源,并最终派遣航天员在那里生活至少9个月。图片来源:东方IC 版权作品 请勿转载

mg游戏网站,你为什么对火星如此感兴趣?

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冠军:多层圆柱形建筑

我一直热衷于自然地理学,行星学以及与太空相关的事物。但是我对火星感兴趣的是,它是我们有朝一日可以生存的唯一星球。它比月球更有趣

据科学家称,研究基地将由三个不同的模块构成。基地的主要固定装置包括一个高12.5米,直径5米的核心铁芯。科学家们把它称为“最小生活空间”,可以容纳所有重要的材料和物品。

纽约建筑师事务所AI SpaceFactory提出的构想,是一个大型多层圆柱形建筑,此建筑有两层,外层发挥保护作用,内层则是人类的活动空间。

  • 一颗天然卫星,它的地质演变近乎停止。

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此建筑的内部共有四层楼,由一个长长的螺旋楼梯贯穿。第一层楼是航天员与探测车进出的地方,也是实验室;第二层楼包括另一个实验室、厨房及公共空间;第三层楼是私人卧室与花园;第四层楼是顶层,在一个巨大天窗下,这是一个航天员可锻炼身体、放松心情的场所。

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三个活体胶囊将通过气闸连接到核心。覆盖这个空间的是一个由聚乙烯纤维和3米厚的冰层组成的穹顶,使其成为了一个假冰屋结构。

亚军:圆筒圆顶建筑

为什么你认为把人送到火星是必不可少的?

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宾州州大团队以圆筒基地,打造比邻且相通的双圆顶空间,利用3D打印机器手臂增加多层的片状混凝土,由外而内直到包覆此空间成为完全密闭的建筑。

因为它在技术上是可行的。也许不是马上,但有一天会发生。我们需要做的是开发一种巨大的火箭,就像埃隆马斯克的大隼一样。虽然我们不一定能够永久地生活在火星上,但这可能是我们的目标,无论如何,我们至少可以在那里派遣载人飞行任务。我们需要这样做,因为当人类在附近时,人工辅助机器人的工作要好得多。在火星和地球之间发送信息需要3-22分钟,这意味着除非人们在现场,否则无法直接控制。更重要的是,无论我们的机器人多么精密,他们只能做他们已经编程的东西。但人类可以对不断变化的环境做出反应并相应地修改机器人的行为。当然,将人送到火星的另一个原因是挑战

实现如此重大壮举的快感,还有我们物种生存的问题。如果有一天我们不能再住在地球上,我们的后代会很高兴我们现在开始计划。

那么火星可能是一个“行星B”?

是的,最终。如果我们希望人类有朝一日能够永久居住在那里,我们现在需要开始开发技术。需要100年左右的时间才能完全自给自足,在一开始,它几乎完全依赖于地球。也就是说,火星确实拥有一些可以立即使用的关键自然资源。它的空气含有95%的二氧化碳,可以加工以提取碳和氧。火星上的水可能是氢的来源,当与碳结合时,会产生甲烷,甲醇,乙烯和其他重要化合物。最后,火星土壤是由我们在地球上的相同类型的岩石形成的。这开辟了生产金属,玻璃和肥料的可能性。我们需要在现场制作尽可能多的半成品材料,因为从地球运输它们将非常困难。

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根据你的描述,生活在火星上听起来很逼真。你认为第一批居住地会是什么样的?

根据研究,穹顶还代表着额外的生存空间,作为第二道屏障保护航天员免于辐射和微流星体的伤害,并且穹顶还有助于保持底座内部压力的恒定。此外,他们还设想了一个起重机系统,环绕火星运行,作为地球与火星之间的货物转运点,其对接系统与国际空间站使用的系统类似。

六边形设计

一开始就会遇到很多困难,科学家们已经开始研究各种生命支持系统,例如欧洲航天局的微生态生命支持系统替代方案。这些生命支持系统由大型圆顶组成,人们将居住在这里,并且几乎所有有机物都将被回收利用,因为有机化合物将非常有价值。最大的挑战将是设计能够承受穹顶内部之间巨大压力差的结构

人类需要0.5-0.7巴的压力,而火星上的大气压力,平均约为6毫巴,这种差异将是穹顶墙上的巨大压力。科学家们正在研究的可能解决方案包括直径约10-20米的大地测量半球,它们牢固地固定在地面上

  • 这将作为公共区域 - 与人们居住的较小的独立房间相结合。这些腔室将彼此连接并由钢框架和超厚玻璃板制成。整个殖民地将被巨大的火星冰块覆盖,以防辐射。

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所以人们将无法离开居住地?

只有穿着太空服,我想这会随着技术的发展变得更舒适,更容易穿。火星上的温度波动相对较小 ,从白天的20C到夜晚的-120°C。火星上的重力更接近我们在地球上的情况,这意味着人们可以更自然地移动身体。研究表明,微重力可以影响身体的重要功能。以上这些,有望降低火星上的任务风险。

但是火星之旅会很长,那面临的主要挑战是什么?

首先,辐射。火星本身的水平是可控的,与国际空间站上的水平大致相同。但是,在这个为期六个月的地球之旅中,当宇航员接触到不同种类的电离粒子时,这可能是一个问题。它们可以保护自己免受太阳辐射

  • 主要由质子组成 -

    在太阳风暴袭来时避开。但更危险的是它们将受到的少量银河宇宙辐射,由称为HZE离子的高能核组成。它们具有如此多的能量,目前没有能够阻挡它们的材料,并且它们在撞击时产生极其危险的伽马射线。宇航员在火星旅行中接受的这种辐射剂量并不过量

    但他们不能承受更多。这就是为什么旅行不能比火星更远的一个原因,比如木星卫星之一的几年之旅是不可行的。因此,就距离而言,鉴于我们现有的技术,火星是可以实现的。

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目前,科学家仍然需要研究长期停留在火星上对健康的影响,而且我们不确定超过一个或两个轨道周期(每个周期为26个月)是安全的,尽管目前的研究表明它们可能是安全的。我们需要抓住机会,无论如何,我们可以从较短的载人飞行任务中学到令人兴奋的事情,大约30个月,这是值得的。

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Zopherus团队规划的栖息地有三个结构,这些结构采用六边形设计。航天员可穿越气舱进入公共区,这里有一扇大窗户,提供人们与水耕植物所需要的阳光。第二个结构为实验室。第三个结构是航天员的空间,每个人都有私人卧室,也有对外窗口。

在派遣航天员到火星前,科学家将运送机器人到火星建造基地、检测可利用的自然资源。

据带领此团队的建筑师蓝恩表示,心理需求与生存一样重要,“我们希望航天员都享有私人空间”。Zopherus的许多设计都具有双重功能,譬如屋内上方的储存空间能发挥遮蔽辐射的效果。

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火星一旦产生融化现象,其南北两极被认为会产生水、氧气和氮这些维持人类生命所必需的元素。大气中的其他化学物质和土壤中的其他资源被认为是建造砖块、玻璃、塑料甚至是氢气和甲醇等燃料的最好材料。

资料图:美国航天局“好奇”号火星探测器在火星维拉鲁宾岭的“自拍照”。图片来源:视觉中国

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火星城

研究指出,所有的这些都将使研究基地得以进行长期的自我维持。 返回搜狐,查看更多

建筑师英格斯并未参加竞赛,而是选择与阿拉伯联合大公国合作,他们计划在迪拜近郊沙漠中打造“火星科学城”,这片沙漠的土质与气候比其他地方都更像火星。

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火星城是由四个彼此相连的大型穹顶建筑所构成,占地面积达190万平方英尺的小区。等到火星城竣工,将会有一组人员进驻,在此生活一年,尝试了解在红色星球生活会是什么感觉。此团队的终极目标是建造更大的穹顶建筑,这些建筑称为“torus”,可容纳上百万人。

充气式城市

伦敦建筑师事务所Foster + Partners设计的系统有小型、预先制造的组件,这些组件装在火星表面的大型反辐射屏障内。建筑师将这些组件充气,并且透过气舱通道连接。整体来看,感觉就像是科幻小说作家设计的蒙古包。

此团队也致力于阻挡辐射与陨石,不过他们并非为每个建筑打造防护系统,而是就地取材,采用火星的土壤建造一堵巨大围墙,以阻挡太阳的辐射。