在火星生活和工作會(huì)是什么狀態(tài)？未來火星任務(wù)將面臨怎樣的挑戰(zhàn)？

近日，NASA 公開招募 4 名對(duì)火星生活感興趣的志愿者，入選者將在 NASA 約翰遜航天中心開始為期1年的火星生活模擬任務(wù)，為未來真正的航天員火星探索任務(wù)做好準(zhǔn)備。

圖丨阿爾法火星山丘項(xiàng)目（來源：ICON）

該項(xiàng)目將基于 NASA 約翰遜航天中心的三項(xiàng)火星表面狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)，包含在“機(jī)組人員健康和性能探索模擬（CHAPEA）”系列任務(wù)。其首期任務(wù)將于 2022 年秋季開始，后兩期任務(wù)分別計(jì)劃在 2024 年和 2025年 展開。

NASA 約翰遜航天中心的高級(jí)食品技術(shù)研究項(xiàng)目首席科學(xué)家格蕾絲·道格拉斯（Grace Douglas）表示，“模擬對(duì)于測(cè)試解決方案以滿足生活在火星表面的復(fù)雜需求至關(guān)重要，在地球上模擬火星生活將幫助我們了解和應(yīng)對(duì)火星上生活的真實(shí)情況。”

3D 打印的模擬“火星基地”長(zhǎng)啥樣？

該項(xiàng)目被稱為“阿爾法火星山丘（Mars Dune Alpha）”，由建筑公司 BIG-BJARKE INGELS（簡(jiǎn)稱BIG）集團(tuán)設(shè)計(jì)、建筑 3D 打印公司 ICON 執(zhí)行，使用 Lavacrete 材料用 3D 打印機(jī)器通過逐層堆疊的方式進(jìn)行建造。

“我們與 NASA 和 ICON 共同研究，人類在另一個(gè)星球上的家園生活會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響，阿爾法火星山丘將使我們離成為多行星物種更近一步?！?BIG 集團(tuán)創(chuàng)始人兼創(chuàng)意總監(jiān)比雅克·英格爾斯（Bjarke Ingels）說。

該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由 4 名機(jī)組人員及 2 名候補(bǔ)成員組成，他們將在一個(gè) 1700 平方英尺（約 158 平方米）的 3D 打印空間中“與世隔絕”生活和工作，其空間包括：機(jī)組人員宿舍、專用工作站、專用醫(yī)療站、公共休息區(qū)、廚房和食品種植站。

動(dòng)圖丨“火星基地” 3D 打印過程（來源：ICON 視頻截圖）

在火星基地里，入選的機(jī)組人員將模擬火星生活的各種挑戰(zhàn)，包括食品有限、設(shè)備故障、通信延遲和其他環(huán)境壓力等。他們將執(zhí)行模擬太空行走、科學(xué)研究、使用 VR 和機(jī)器人控制以及與地球交換通信等任務(wù)。

該模擬任務(wù)將為評(píng)估 NASA 的太空食物系統(tǒng)以及未來宇航員的身體情況、行為健康和性能結(jié)果等提供寶貴的科學(xué)數(shù)據(jù)。NASA將根據(jù)研究結(jié)果為風(fēng)險(xiǎn)和資源交易提供信息，以評(píng)估宇航員在火星上執(zhí)行長(zhǎng)期任務(wù)時(shí)的健康和表現(xiàn)。

圖丨阿爾法火星沙丘部分空間（來源：ICON）

那么，NASA 為什么選擇 3D 打印材料及相關(guān)技術(shù)來模擬火星基地呢？NASA 表示，“想完全模擬未來真實(shí)的火星建筑?！?/p>

如果人類真的要在火星生活和工作，必須考慮建筑的成本及材料、攜帶方便等因素，最適合的有可能是增材建造技術(shù)。與傳統(tǒng)建筑材料相比，3D 打印造價(jià)更低，也可以解決在飛行中攜帶大量建筑材料的問題。

圖丨阿爾法火星沙丘項(xiàng)目平面圖（來源：ICON）

阿爾法火星沙丘將模擬未來在火星表面棲息地生活的狀態(tài)，其布局旨在為棲息地內(nèi)的生活和工作提供獨(dú)立的區(qū)域。

據(jù) ICON 官方介紹，“不規(guī)則的天花板高度，垂直分段的拱殼結(jié)構(gòu)，突出了每個(gè)區(qū)域的獨(dú)特體驗(yàn)，以避免空間的單調(diào)和機(jī)組人員疲勞。固定和可移動(dòng)家具的組合將允許船員根據(jù)他們的日常需要重新改造棲息地，可定制的燈光、溫度和聲音控制也將幫助調(diào)節(jié)日常生活、生理節(jié)奏，以及全體船員的健康。”

“在地球上的火星生活模擬將幫助我們?cè)谟詈絾T在出發(fā)前，了解和應(yīng)對(duì)即將面臨的身體和心理挑戰(zhàn)。”道格拉斯說。

誰可以申請(qǐng)報(bào)名？

NASA 招募的這些志愿者有怎么樣的具體要求呢？NASA 官網(wǎng)顯示，該項(xiàng)目招募志愿者條件需滿足健康、不易暈車、無飲食問題、不吸煙、年齡在 30 至 55 歲之間、精通英語的美國(guó)公民或永久居民。并且，機(jī)組人員的選擇將遵循 NASA 對(duì)宇航員候選人申請(qǐng)人的標(biāo)準(zhǔn)。

此外，報(bào)名的志愿者需要獲得認(rèn)可機(jī)構(gòu)頒發(fā)的科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)（四學(xué)科簡(jiǎn)稱 STEM）領(lǐng)域的碩士學(xué)位，并且有兩年以上的 STEM 經(jīng)驗(yàn)或 1000 小時(shí)以上的飛機(jī)駕駛經(jīng)驗(yàn)。

以上要求是否太嚴(yán)苛了呢？對(duì)此，加拿大前太空人哈德菲爾（Chris Hadfield）認(rèn)為，“NASA正在尋找那些與航天員資質(zhì)相近的參與者，這無疑是件好事。因?yàn)槎砹_斯之前的‘火星 500（Mars 500）’的模擬實(shí)驗(yàn)之所以成效不佳，很大原因就在于參與實(shí)驗(yàn)的都是普通人?！?/p>

據(jù)悉，該項(xiàng)目所有開銷由 NASA 支付，并且將支付入選者一年工資。此外，NASA 與 ICON 還合作并啟動(dòng)了“奧林巴斯計(jì)劃”，以研究和開發(fā)天基建筑系統(tǒng)，支持未來的月球探索。