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基于夏威夷的火星仿真构成了艰难的设计挑战

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基于夏威夷的火星仿真构成了艰难的设计挑战

夏威夷的火星模拟项目带来了严峻的设计挑战。图为:HI-SEAS栖息地(由HI-SEAS提供)

自文明开始以来,建筑师们一直专注于地球上的建筑和结构。但随着伊隆麝香预测人类将在2025年到达火星,也许是时候考虑到国外的建筑了。在红色星球上有什么分区要求?有什么材料?需要什么工具?简而言之,我们在规划火星建筑时应该考虑什么?

夏威夷太空勘探模拟和仿真(海洋)计划正在试图回答这些问题。2016年8月,海海总结了12个月任务IV,美国宇航局的最长的地球火星模拟。由NASA资助,由夏威夷大学在Manoa Campus,该计划的主要重点是行为研究,特别是在这些艰苦,隔离任务中的船员中发生的心理和心理社会变化。但随着该研究,海海还提供了学习外星建筑可能性以及设计如何影响生活质量和其他行星的机会。

HI-SEAS栖息地(来自HI-SEAS)

海洋栖息地本身是Pacific Domes International的预制圆顶,由蓝色行星研究开放的概念设计。该结构具有可居住的大约13,000立方英尺,其在主地板,二楼阁楼和邻近的20英尺长的钢运输容器中转化为大约1,800平方英尺。双高级主起居区包含厨房,实验室,浴室,模拟气断,储藏室,餐厅,公共区域和遥测室。在二楼是六间卧室和半浴室。建筑物南侧和备用氢气电池发生器上的10kW太阳能阵列提供能量;在两个系统下降时,可以使用丙烷发生器。水储存在两个500加仑的饮用水箱中(每月重新填充一次),废水储存在两个250加仑的灰水箱中。

表面上看,这种设置满足了宇航员生存和进行研究的所有基本要求,但正如任务4的建筑师Tristan Bassingthwaighte在其长达一年的工作期间所发现的那样,它几乎无法满足人类的全部需求。“虽然它很好、很宽敞、很开放,但栖息地的实际规划和内部设施在保持工作人员快乐和工作效率方面远不是理想的,”他说。

海洋栖息地的平面图(礼貌海洋)

据巴辛斯韦特说,一个主要问题是缺乏隔音和隐私。为了低冲击和半便携(在另一个星球上建造初始基地的重要因素),栖息地由轻质材料建造,如帆布和胶合板,它们在声学减缓方面做得很少。在寻找隐私的过程中,团队成员试图在气闸(唯一的半私人空间)中寻求庇护,但其他成员不断地在空间中行走。所以,如果花一年的时间和同样的六个人在一起还不够有挑战性,他们也可以每天7天24小时地听到彼此的声音——这肯定会激怒所有人。

由于自然光的限制,大部分白色内部的LED照明也开始惹恼工作人员。“这比什么都无聊,”巴辛威特解释说。“我们的颜色看起来很假,再加上全白的内部设计太无聊了。”

解决这两个问题是相当简单的 - 巴斯廷德沃基重新设计内部布局以提高隐私感,创建额外的半私有区域,包括更灵活的照明选项。这是通过轻微的程序变化和介绍隔音材料和更自然的LED来完成的。

HI-SEAS栖息地(来自HI-SEAS)

但要真正解决“空间内人类需求的总和”,巴辛斯韦特和其他之前的机组建筑师必须更有创意。他们得出的结论是,3d打印机将是一个至关重要的工具,有助于减少对备件的需求,解决意想不到的问题,并最终使新定居的火星人能够建造他们的家园和城市。在实际的太空飞行过程中,设计师可以在地面上制作3d文件,宇航员可以简单地打印出来。但一旦宇航员到达目的地,任何东西都可以根据需要打印出来(只要船上有一些空间建筑师和设计师来创建文件)。

毫无疑问,虚拟现实和增强现实在帮助人们超越空间的物理限制、转移他们对直接、孤立的环境的注意力方面也很重要。“这些设计主要考虑的是人,以及如何让他们开心,”巴辛威特解释说。“不管周围的情况如何,如果你的生活空间是灵活的,有好的材料、好的照明,以及增强现实技术,使空间看起来更大、更有活力,那么人们会更快乐。”

而且,直到我们将它达到火星并开始在那里建造城市,使用不同的气候,地形和引力,以人为本的设计,是我们对地球建筑的最佳选择。

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