充气房屋并不是一个新观点,40多年前,有人就提出把可充气房屋作为未来人类在月球上的寓所。后来,火星一号项目沿袭了这一设想,准备在火星上建立由多个充气单元组成的居住区。至于人们关心的充气式建筑能否经受住火星恶劣环境的磨练,开拓职员认为,可以利用多层复合股料加之以分外的防辐射涂层来抵御极度温度、火星风暴和宇宙射线。
冰屋美国国家航空航天局(NASA)2016年底发布过名为“冰屋”的观点火星屋(图②上),所用的建筑材料之一是冰,而且是取自于火星的水冰。冰屋将由可膨胀材料构成,屋子表面覆盖一层冰,一方面能为内部构造供应保护,使其免受宇宙射线等的影响,另一方面还可作为储备燃料,由于水分解后产生的氧气和氢气可以转化为火箭燃料。“冰屋”的观点来自于NASA等机构发起的火星3D打印居留地寻衅赛的获奖设计(图②下),这个设计竞赛迄今已经举办了几届,吸引了许多科技公司和建筑设计公司参与。
除了NASA这样的太空机构,许多私人科技公司也在开拓与星际殖民干系的技能。例如,一家名为KedWorks的公司开拓了一种3D打印系统,可以帮助人类建造房屋、道路和其他根本举动步伐,以坚持火星上的生存。3D打印系统利用的“打印材料”实际上是灰尘。灰尘像融化的糖浆一样被加热,冷却后,它会变成人们想要的任何东西。有了3D打印工具,太空船不须要携带沉重的建筑材料。到达火星后,宇航员用软件扫描地面条件,找到有利的地形构造,如洞穴和隧道,然后利用3D打印机将其转换为人类可以居住的地方。
“铁皮屋”同样在火星3D打印技能和材料的帮助下,一家法国设计公司推出了名为Svero的火星观点住宅。该团队设想利用机器人在火星表面挖洞,从火星土壤中富含的氧化铁中提取铁,用高功率激光熔化铁粉,并将其用作3D打印的原材料,打印出金属圆顶和住宅中所需的设备。两个金属圆顶将被一层水隔开。水也是从火星提取的。美国国家航空航天局估计,火星1.5%至3%的水储存在土壤深处的永久冻土中,很随意马虎利用一些方法将其液化。
“树屋”在2017年10月举行的火星城市设计大赛中,麻省理工学院师生设计的“玫瑰森林”得到了建筑冠军。顾名思义,他们设想在火星上建造一座物理功能类似于地球森林的城市,并利用火星本身的资源,如水冰、土壤、太阳能,支持生物生存。“赤色森林”实际上是一座白色建筑,看起来像一座巨大的圆顶天文台。每个穹顶下都有一棵“树”来支撑,而“根”是地下深处纵横交错的管道,人们就住在那里。穹顶构造将充满水,一方面为人们供应保护,另一方面,它可以借助太阳能加热和分解水,并持续为人们供应热水、氧气和氢燃料。