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。他們舉辦了一個分階段的3D打印火星棲息地挑戰賽(NASA 3D Printed Habitat Challenge),這是NASA百年火星挑戰賽的重要部分。NASA邀請科研專家、工程師及大學實驗室利用3D打印創造火星環境下的宜居空間。

今年5月,比賽進入最后階段, 在上一環節拿到第二名的紐約建筑與科技事務所AI SpaceFactory憑借其高度的自主性和材料研發表現脫穎而出,贏得決賽第一名并收獲50萬美元的獎金。最后競賽階段要求參賽隊伍在早期虛擬建模的基礎上,利用3D建模軟件建造出一個三分之一大小的建筑原型。
該事務所的設計作品“MARSH”是一個圓柱體的巢狀屋,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,第二層可應對劇烈波動的氣溫。內部分為4層樓,地面層的車庫與外部系統相連接。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窗口,提供360°的火星全景。

這一創新挑戰了傳統的洞穴式的“太空時代建筑”形象,將重點放在創造高度適宜居住的空間,以適應火星任務的需要。經過數年的開發,近日在美國布拉德利大學的學習中心,AI SpaceFactory成功在30小時之內打造出了15英尺高(約4.57米)的“MARSHA”原型。

AI SpaceFactory使用可自主操作的機器人手臂,并利用3D打印機制造出了一種可降解、可回收的復合材料,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掘,而生物聚合物則是由地球上的淀粉制成。
在經受了NASA的壓力、煙霧和沖擊測試后,人們發現這種材料比競爭對手所使用的混凝土更堅固和耐用。當一臺96噸重的履帶式挖掘機從頂部擠壓結構時,“MARSHA”只有一小塊材料斷裂了,但整個建筑物幾乎沒有移動。
這個比賽并不是競爭的終點。通過測試期間收集的數據, AI SpaceFactory決定回收制造“MARSHA”時所用的材料,打造一款名為“TERA”的新設計,它將是地球上第一個太空技術生態棲息地,于本月在眾籌網站Indiegogo上發布。 AI SpaceFactory計劃把“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首席執行官兼創始人David Malott表示:“我們為太空開發了這些技術,但它們有可能改變我們在地球上建造的方式。通過使用源自農作物的天然可生物降解材料,我們可以消除建筑業對無法回收的混凝土的大量浪費,并恢復我們的星球。”