美国国家航空航天局用3D打印“火星基地”，首次招募志愿者“与世隔绝”一年模拟火星生活

阿尔法火星山丘项目

首次招募志愿者“与世隔绝”一年模拟火星生活

在火星生活和工作会是什么状态？未来火星任务将面临怎样的挑战？

近日，美国国家航空航天局公开招募4名对火星生活感兴趣的志愿者，入选者将在美国国家航空航天局约翰逊航天中心开始为期1年的火星生活模拟任务，为未来真正的航天员火星探索任务做好准备。

该项目将基于美国国家航空航天局约翰逊航天中心的三项火星表面状态的实验，包含在“机组人员健康和性能探索模拟（CHAPEA）”系列任务。其首期任务将于2022年秋季开始，后两期任务分别计划在2024年和2025年展开。

美国国家航空航天局约翰逊航天中心的高级食品技术研究项目首席科学家格蕾丝·道格拉斯表示，

“模拟对于测试解决方案以满足生活在火星表面的复杂需求至关重要，在地球上模拟火星生活将帮助我们了解和应对火星上生活的真实情况。”

3D打印的模拟“火星基地”长啥样？

该项目被称为“阿尔法火星山丘”，由建筑公司BIG-BJARKE INGELS（简称BIG）集团设计、建筑3D打印公司ICON执行，使用Lavacrete材料用3D打印机器通过逐层堆叠的方式进行建造。“我们与美国国家航空航天局和ICON共同研究，人类在另一个星球上的家园生活会产生什么样的影响，阿尔法火星山丘将使我们离成为多行星物种更近一步。”BIG集团创始人兼创意总监比雅克·英格尔斯说。

该实验项目由4名机组人员及2名候补成员组成，他们将在一个1700平方英尺（约158平方米）的3D打印空间中“与世隔绝”生活和工作，其空间包括：机组人员宿舍、专用工作站、专用医疗站、公共休息区、厨房和食品种植站。

“火星基地”3D打印过程

在火星基地里，入选的机组人员将模拟火星生活的各种挑战，包括食品有限、设备故障、通信延迟和其他环境压力等。他们将执行模拟太空行走、科学研究、使用VR和机器人控制以及与地球交换通信等任务。

该模拟任务将为评估美国国家航空航天局的太空食物系统以及未来宇航员的身体情况、行为健康和性能结果等提供宝贵的科学数据。美国国家航空航天局将根据研究结果为风险和资源交易提供信息，以评估宇航员在火星上执行长期任务时的健康和表现。

那么，美国国家航空航天局为什么选择3D打印材料及相关技术来模拟火星基地呢？美国国家航空航天局表示，“想完全模拟未来真实的火星建筑。”

阿尔法火星沙丘部分空间

阿尔法火星沙丘项目平面图

如果人类真的要在火星生活和工作，必须考虑建筑的成本及材料、携带方便等因素，最适合的有可能是增材建造技术。与传统建筑材料相比，3D打印造价更低，也可以解决在飞行中携带大量建筑材料的问题。

阿尔法火星沙丘将模拟未来在火星表面栖息地生活的状态，其布局旨在为栖息地内的生活和工作提供独立的区域。

据ICON官方介绍，“不规则的天花板高度，垂直分段的拱壳结构，突出了每个区域的独特体验，以避免空间的单调和机组人员疲劳。固定和可移動家具的组合将允许船员根据他们的日常需要重新改造栖息地，可定制的灯光、温度和声音控制也将帮助调节日常生活、生理节奏，以及全体船员的健康。”“在地球上的火星生活模拟将帮助我们在宇航员在出发前，了解和应对即将面临的身体和心理挑战。”道格拉斯说。

谁可以申请报名？

美国国家航空航天局招募的这些志愿者有怎么样的具体要求呢？美国国家航空航天局官网显示，该项目招募志愿者条件需满足健康、不易晕车、无饮食问题、不吸烟、年龄在30岁～55岁之间、精通英语的美国公民或永久居民。并且，机组人员的选择将遵循NASA对宇航员候选人申请人的标准。

此外，报名的志愿者需要获得认可机构颁发的科学、技术、工程、数学（四学科简称STEM）领域的硕士学位，并且有两年以上的STEM经验或1000小时以上的飞机驾驶经验。

以上要求是否太严苛了呢？对此，加拿大前太空人哈德菲尔认为，“美国国家航空航天局正在寻找那些与航天员资质相近的参与者，这无疑是件好事。因为俄罗斯之前的‘火星500 （Mars 500）的模拟实验之所以成效不佳，很大原因就在于参与实验的都是普通人。”

据悉，该项目所有开销由美国国家航空航天局支付，并且将支付入选者一年工资。此外，美国国家航空航天局与ICON还合作并启动了“奥林巴斯计划”，以研究和开发天基建筑系统，支持未来的月球探索。（综合整理报道）（编辑/小文）