第三代建筑师的宇宙定居梦想—伊戈尔·科兹洛夫[1]月球定居构想20年

韩林飞，郑丽娜/HAN Linfei, ZHENG Lina

郑丽娜，中旭建筑设计有限责任公司

如果简单地解释：神秘广袤的宇宙、人类自有的好奇心、宗教和哲学的使命，再加上社会变革的催化作用等因素创造了人类的第一代宇航建筑师；在这个基础上，科技发展和世界格局变化导致的军备竞赛又客观的推进了宇宙建筑的发展，催生了人类第二代宇航建筑师。所以，不同时代造就背负不同社会使命的建筑师。

那么，宇宙建筑的研究领域对于当代的社会有什么价值和意义，我们可以在伊戈尔·科兹洛夫近20多年的宇宙建筑构想中找到答案。

1.宇宙建筑梦想20年

伊戈尔·科兹洛夫是第一位从建筑专业角度，将建立人类驻月基地的问题从幻想带向现实的建筑师，同时也是唯一一位获准进入月球基地的建筑师。在一篇采访中他曾提及，当看到一篇关于美国开发月球定居地项目的报道时，被深深吸引，并深受启发，立刻着手开始构想并设计他自己的宇宙建筑。但是，他没有想到，当时那些类似于描绘梦境的几张图纸和说明却成为了一个契机，打开了他的宇航建筑师的职业之路，他也成为了第三代宇航建筑师杰出的代表。

伊戈尔·科兹洛夫带着他第一个宇宙建筑的设计找到了当时任教于MARCHI[2]的A.A.波波夫[3]，并得到了A.A.波波夫的推荐进入了通用机械大楼的结构设计部门，并立刻加入了其“驻月基地”的研究项目。在之后的“和平号”宇宙空间站的设计研究中，针对人类太空飞行中的失重问题，发明了训练器、视频设备、空间转移系统和娱乐设施。

伊戈尔·科兹洛夫前10年（1970－1980）的设计研究都有政府航空部门的资助，都以当时宇宙航空事业现实问题为背景，致力于解决太空中极限状态，对人体产生体力和脑力的负面影响。而其后的10年（1980－1990），伊戈尔·科兹洛夫的资助者从科研所到实际的开发商，再到同样对宇宙建筑痴迷的建筑师，其项目类型也脱离了原来的实际操作，规模越来越巨大，场景越来越震撼，实现的可能也越来越渺茫。如今，伊戈尔·科兹洛夫不得不离开他热爱一生的宇宙建筑创作的世界。

本文将展示并系统讲解伊戈尔·科兹洛夫这20多年的宇宙建筑研究成果。尝试着回到那个计算机还没在建筑设计领域应用的年代，其不可思议的构想通过手绘描写在设计图纸上，这些图纸展示给我们的是第三代宇航建筑师如此的才华和热情。

2.宇宙建筑梦想的开启—苏联驻月基地

伊戈尔·科兹洛夫加入了由V.P.巴尔明[4]带领的专门研究“标准化驻月基地”建设的工作小组。这个工作小组以及其当下的项目，涉及了能源、运输和生命保障系统[5]等多个专业方面。“标准化登月基地”建设项目（图1）是构建一个可以同时供12个人生活和工作一年的基地。这个基地要求各种生活和生产的功能完备，并确保绝对的安全。在工厂内生产标准化的模数单元运输到月球再进行组装。

整个项目面临着许多专业的难题。而第一需要解决的就是怎样将这些“模数单元”运往月球的技术问题。设计一个运输的“运输船”可以将大量“模数单元”带入月球运行轨道，在绕月运行中，通过特殊的升降装置，运输到月球表面。不单是这些“模数单元”，一些在将“模数单元”组建成完整的“月球基地”工程中需要的特定机械，例如起重机等，也将通过这种方式，运输到月球。

深入到具体的建筑工程部分，面临的第2个问题是确定各个功能单元，以搭建一个完整的“驻月基地”（图2）。不但包括我们已经熟悉的建筑功能划分，例如，居住单元（图3）、公共活动单元，也包括特定生产功能，如实验室单元和实体操作间，甚至能源供给、维护，以及生命保障系统的运行。所有这些“模数单元”和构件的组合，不但要保证各个不同且必需的功能，还要保证这些功能良好地运行在一个完整的系统中。因为“生命保障系统”的特殊性要求这个系统的完整和闭合。

第三，考虑到“月球基地”的无时无刻的扩建和应对新任务的能力，要求在设计的开始阶段，就要将基地的扩建承载力纳入考虑范畴，使整个设计建立在一个适应能力强的开放的结构系统上。月球基地仍与月球岩层相连，并从这种连接中，得到某种热量供给。

第一阶段的研究涉及到了航空科学的核心部分，无论是物理、生物还是数学等参数化标准配备的专业知识的补充和训练，使伊戈尔·科兹洛夫为以后20年的宇宙建筑研究投入了毕生的热情，并打好了专业基础。

3.“和平号”太空站[6]

在美国人首次登月成功后，苏联关闭了所有关于登月的项目。伊戈尔·科兹洛夫的“宇宙建筑”又以“和平号”太空站为主题，进行了10余年，直到1880年代初才不得已终止。

1“驻月基地”登月过程阶段模型示意，1971

2“驻月基地”平面

3“生活舱”剖面

4 针对长时间、封闭、有限的空间内，灯光和颜色对人体的影响的模型试验

5 利用动力学设计的健身装置

6 太空站的公共活动空间分解示意

3.1.“和平号”太空站—仿真模拟设计

对于太空站这样一种特殊功能的建筑，其装置性的内置特征远远大于其外表面所需要的张力。而整个太空站不但要提供最基本的“生命保障系统”，还要提供给宇航员们尽可能舒适的工作环境和生产条件。心理学家认为，克服在极限生存条件下的负面影响的最好方法是最大限度地模拟地球环境。基地特殊的室内设计原则是（图4），对于空间、色彩和光线的设计，实现最大限度的灵活可变性。所以，设计并提供一个尽可能与地球环境类似的生活工作环境，是“和平号”太空站室内空间和设施装置设计最大的挑战。

戈尔·科兹洛夫团队建立了1:1的实体室内模型，并与列宁格勒穆欣娜高等工艺美术学校[7]的专家们合作讨论构件细节，操作，仪器和锻炼装置。

图5展示了一系列适合在太空站中安置的健身器材，考虑在真空的状态下，人体会承受的各种影响而做出的特殊练习。

图6 展示这个作为公共活动空间的“太空胶囊”外表近似圆柱体，且可以分解成指环型圆柱体的单元，并且每一个单元也都可以看做是一个可以独立的公共活动空间，具备了基本的设备和家具。

图7 展示一系列的人造玻璃可以模拟自然天气的变化。这样就在一成不变的外太空附加上了动态变化的人造景观。这个人造景观不仅可以模拟一天的天气变化，也可以随着时间的推移模拟整个一年的天气变化，从微风轻抚到乌云密布，甚至可以逼真到秋天树叶轻轻飘下或者冬天雪花扬扬洒洒。

3.2.“和平号”太空站—“多坐标性空间”

“地板就应该是地板，是平坦的……彼此平行的地板会让我们感到眩晕”，这是谢尔盖·阿捷耶夫在刚刚结束太空飞行后，为建筑师提供的经验。这就启发了之后的“和平号”太空站的“三维地面”试验（图8）。在宇宙飞船和宇宙空间站里，因为是在无重力环境下，地球建筑的地面就失去了意义，打破了地球上三维的概念，针对于太空中无重力的状态，使整个太空站不再存在地面、墙面和屋顶的概念，而使任何一个面都是支撑面，并在其支撑面有装置。这些装置也不再限于床、桌子、椅子等家具，而尽可能合成一种多功能、多维度、多方位、可折叠拼装的装置设施（图9）。

当地面、墙面和天花板都不再分离，而是完全统一在一个无重力的三维系统中，就构成了宇宙中“多坐标性空间”，这也构成了宇宙飞船和宇宙空间站室内建筑的设计基础和原则。

在很大程度上，可以说第三代宇宙建筑师实现并深化了第二代宇宙建筑师，如苏联女建筑师G.A.巴拉绍娃[8]的太空站室内设计，并在其原基础上进行了大胆创新的试验。

4.征服宇宙的构想—地球模拟太空聚居地

人类第三代宇宙建筑师的构想和设计，不再满足于哲学概念和思想的提出，也脱离了搭建一些反传统的仿佛真是外太空的结构支架，而是渐渐接近实际的模型设计，并且大致向两个相反的方向发展：一是在太空中营造出地球的自然和人工环境；二是在地球上建造太空的环境。而第三代宇宙建筑师伊戈尔·科兹洛夫的20年的创作历程就体现了这两个研究设计方向。

4.1.芬兰的“宇宙中心”

当苏联解体前关闭关于太空的大多数项目时，伊戈尔·科兹洛夫及其工作团队的研究成果也就失去了实际应用的意义，用他自己的话说，这些就成为了“充满幻想的涂鸦”。

到了1890年代初，伊戈尔·科兹洛夫结识了D.B.赫鲁尼切夫[9]，其想法是建立一个当代的超级太空科学娱乐中心。这个科学娱乐中心是伊戈尔·科兹洛夫距离实际工程最近的一次尝试。这已经不再是假设的在太空或者月球上的建筑，而是实际地建在地球上，且定位在芬兰。在由佩卡·捷里亚维亚[10]领导的芬兰设计团队，以及D.B.赫鲁尼切夫的帮助，这个项目得到了芬兰政府的支持和资助。但是，随着项目的深入，一个关键的问题日益突显。所设计的宇宙科学娱乐中心，将会以前所未有的高昂的造价使所有开发商望而却步。不可思议的巨型结构在当时更是一种天马行空但绝不可能实现的构想。而芬兰也绝不比当初的苏联具有那么大的军力、财力和野心。所以几年后，宇宙科学娱乐中心项目始终停留在构想设计和交流阶段，而始终未进入图纸的绘制阶段，并最终被迫中止。

4.2.征服外太空的初探—“超现实城市”

7 太空站室内设计模拟地球天气变化

8“和平号”太空站1∶1实体模型

10“超现实城市”

整个项目的设计背景是，一艘巨大的外太空飞船在地球坠毁，船舱损坏严重，在舱体上划出一个大洞。人们从舱体的洞进入飞船，虽然已经找不到任何外太空生命残留，但是却发现了他们生存和科技的秘密。例如，他们如何克服无重力条件，如何自由穿梭于宇宙的空间甚至时间中，以及宇宙中存在的“第四元世界”这个与我们“平行存在”于同一空间和时间、我们却毫无知觉的世界。为了研究这些奇妙的宇宙异相，人类在飞船残骸旁，建造了一座研究中心。而这座研究中心也由一座扩大到一组建筑群，并最终发展成了一座城市—“超现实城市”（图10）。

以“失落的飞船”为线索，从而引发了一系列对外太空秘密的探索。这些探索的过程和研究结果，成为“超现实城市”各个建筑的主题，例如，奇幻的听觉研究中心和视觉中心、科技馆则展示了各种地球“不可能”的科学技术。其中名为“宇宙之旅”的大型太空展览综合体，将飞船进行仿生形态的设计重建，覆盖面积：1 000m×350m。“宇宙之旅”可以带领参观者探索各类行星。体验分为：通过计算机图形处理的视觉体验和通过“时空胶囊”达到身临其境的体验。整个天空展览综合体的项目丰富，可以模拟逼真的”水下世界”、“地级世界”和“空中世界”。综合体由“飞行预备”、“无重力体验”、“起飞点”和“机器人变形”几个主题建筑组成。每一个主题建筑都深入到了精妙的细节设计，甚至包括了相关技术的参数计算。

伊戈尔·科兹洛夫完成了整个系列的概念设计。在两个展览中心（VK001和VK002）的施工图绘制过程中，为了能接近“实现建成”这个目标，已经不断地简化原伊戈尔·科兹洛夫的概念构想，以至于只有一个部分—通向“时空胶囊”的舱门（图11），是与伊戈尔·科兹洛夫的概念设计完全一致。但整个“超现实城市”项目的所要耗费的天价，以及当时不可解决的技术问题，使其项目本身就成了一个“超现实梦想”。

4.3.宇宙之旅—太空展览综合体

伊戈尔·科兹洛夫和两个年轻的建筑师—A.V.科柯利科夫[11]和N.A.比留科夫[12]一起，3人的工作小组花费大约3年时间，终于将一个超大型的宇宙娱乐中心由构想绘制成细致的设计图纸。整个综合体极其复杂，由一系列的空间模拟真正的太空站。在这些模拟的太空站中安置大型机器设备，可以模拟真正的太空飞行。这一系列模拟空间被划分在两个基本的体块内，VK001和VK002。其中VK001，又名“停滞终端”，作为整个“太空冒险”的预备大厅（图12、13），有其高端技术支持功能空间，例如：监控室、雷达控制室、飞艇停靠站等。就连基本的娱乐接待功能空间，如入口、中央大厅、衣帽间、接待处、医务室，也完全脱离我们常规设计，而是以太空站的形象展示给我们，使我们又惊又喜。由图，我们可以一下子锁定VK001的衣帽间和接待处。衣帽间似乎展示给我们整个宇宙，而接待空间则更像是一个独立的小型宇宙飞船的船舱。经过VK001预备大厅和通道，进入了VK002基地“时空转换中心”（图14、15），而我们的“太空冒险”也由此开始。由4个巨型结构支架支撑起来的中心壳内，是整个建筑设计的核心—时空旅行“胶囊”（图16）。

整个娱乐中心虽然体型庞大，但设计是在单元构件的基础组装而来，基本的单元构件在工厂设计制作完成。可以作为临时建筑搬运到任何环境条件的公园或空地再进行组装搭建。而基地的外表面也可以根据当时当地的环境进行重新组装，体现了其极高的适应性。

5.结语—未来宇宙建筑的何去何从

回顾人类第一代宇宙建筑师的诸多努力和贡献：费奥多罗夫的“宇宙论”提出了人类进入外太空的必要性，并被认为是人类战胜死亡的途径。这个被认为是“俄罗斯灵魂核心”的哲学思索一直延续下来。从拉里奥诺夫的“辐射主义”到马列维奇的“至上主义”，从哲学的深度提出了人类和宇宙的关系。利西茨基的“普朗恩”系列是在这些宇宙哲学的启发下，开始探索无重力条件对建筑和人类的影响，并寻找一种宇宙结构的可能性。这些哲学启发和技术探索，或直接或迂回地向着现实构建的方向前进，并最终在拉多夫斯基的“火箭城”和克鲁季科夫的“漂浮城市”的设计中，为我们展现了一个完整的人类定居外太空的梦想。

这些人类第一代宇宙建筑师在哲学和理论的层面上，提出并确定了人类进入宇宙甚至定居外太空的可能性和必要性。

回顾以G. A.巴拉绍娃为首的人类第二代宇航建筑师，终生致力于研究飞船和航天器的装置布局，营造出适宜宇航员在太空的极限条件下，可以长期生活的人性化舒适环境。这要求不仅要制定合理的功能分区，还要有空间布局和装置，甚至色彩和灯光等一系列的设计，都可以缓解长时间承受的压力、孤寂感、恐惧感。

第二代宇航建筑师在人类宇航事业飞跃发展的推动下，将建筑学应用卫星和载人飞船等航天器中，证明了在航天领域丰富的建筑经验具有非常实际的意义。

以伊戈尔·科兹洛夫为代表的第三代宇航建筑师的设计研究，从“驻月基地”项目中的“标准单元”，到这些“标准单元”的太空运输及组装的模型研究。从“和平号”太空站的“微气候模拟”到灯光色彩的模拟试验，从宇宙“多坐标性空间”理论的提出再到“三维地面”的模型试验，为我们展示了丰硕的研究成果，可以看作是在第二代宇航建筑师研究基础上的创新和发展。但伊戈尔·科兹洛夫的贡献不仅于此，第三代宇航建筑师已经不满足于追随宇航科技的发展而作为“配角”，不再局限仅在现有的技术支持下设计室内空间布局和构件装置，而是开始构想并设计真正的人类外太空的聚居地。芬兰的“宇宙中心”、“超现实城市”和“宇宙之旅”的太空展览综合体，如史诗般向我们展示了伊戈尔·科兹洛夫对宇宙建筑的痴狂和无与伦比的才华。由此，人类的宇宙建筑也从外太空的小型空间模拟地球自然状态的阶段，进入到费奥多罗夫所预言的“人类战胜死亡并征服宇宙”的“终极阶段”。

当《阿凡达》令人如痴如醉的梦幻场景似风暴横扫全球之后，我们在叹服之余更是震惊：这些本应从未见过的另一个世界（图17）却又难以琢磨得熟悉，似乎我们每一个人头脑中的这些尘封了的另一个世界是相通的。

这也正如伊戈尔·科兹洛夫为代表的第三代人类宇宙建筑师为我们描绘的这个世界，这个绝不仅仅是个“美丽的梦”的世界。无论我们察觉与否，也无论我们相信与否，正是这些被认为“异想天开”的宇宙建筑师，或者说执着于“宇宙梦想”的建筑师，带给整个人类一个未来，这个未来或许还朦朦胧胧，但这条通向未来的路是清晰的，这些建筑师探寻的执着也是确定的。毕竟“宇宙梦想”不是几个建筑师的“桃花源记”，而是属于全人类的真实的未来。□

11“时空胶囊”舱门及细节大样

12 VK001预备大厅平面

13 VK001预备大厅立面、剖面

14 VK002时空转换大厅平面

15 VK002时空转换大厅立面、剖面

16 VK002时空转换大厅内置“时空胶囊”平面、剖面和模型示意

17 电影《阿凡达》的梦幻世界

注释：

[1] 伊戈尔·科兹洛夫（Igor Kozlov），俄罗斯建筑师、人类第三代宇航建筑师。主要从事人类移居月球计划、新的人类生存空间与生存建筑形式的探索工作。

[2] MARCHI，莫斯科建筑学院（国家科学院），建于1749年，迄今已有260多年的历史，俄罗斯高等建筑教育学府之一。该校培养了大批杰出的建筑师，为俄罗斯乃至全世界的建筑学发展做出了突出的贡献。1989年，被俄罗斯总统叶利钦命名为国家科学院。

[3] А·А·波波夫（A. A. Popov），1977－1980年任莫斯科建筑学院校长。

[4] В·П·巴尔明（V. P. Barmin，1909－1993），生于莫斯科，前苏联科学院院士，火箭、火箭发射器结构工程师。1957年，设计出世界第一枚洲际弹道导弹P-7的发射装置。之后，指导设计了月球和金星土壤自动收集装置。

[5] 生命保障系统—在深空探测中，由于时间比较长，补给比较困难，投入也比较大，因此在飞船中建立生命保障系统对于宇航员完成空间的探索任务非常的重要。前苏联和美国都进行了类似的研究，俄罗斯现在进行的BIO-3生命保障系统应该是比较先进的，但并没有应用，美国也进行了大量的研究，包括在南极建立了一个站和“生命圈一号”、“生命圈二号”。

[6] “和平号“空间站—空间站是一种在近地轨道长时间运行，可供多名航天员在其中生活工作和巡访的载人航天器。小型的空间站可一次发射完成，较大型的可分批发射组件，在太空中组装成为整体。在空间站中要有人能够生活的一切设施，不再返回地球。前苏联研制的和平号空间站则是人类最早建立的比较成功的空间站的范例。“和平号”宇宙空间站是前苏联的第二代太空站，1986年2月20日，苏联从提尤腊塔姆发射场用质子号火箭将和平号太空站送入近地轨道。2000年底，俄罗斯宇航局因和平号部件老化且缺乏维修经费，决定将其坠毁。和平号最终于2001年3月23日坠入地球大气层，碎片落入南太平洋海域中。和平号的研究任务今后由国际太空站（MKC）所取代。和平号空间站目前保持着9年又358天的人类在太空最长连续逗留纪录。

[7] 列宁格勒穆欣娜高等工艺美术学校（Leningrad Mukhina Higher Industrial Art School），前身是工艺美术学院，成立于1945年，以其创立者V.I.穆欣娜命名。

[8] Г·А·巴拉绍娃（G. A. Balasheva，1931－），生于俄罗斯的科洛姆纳。人类第二代、世界第一位也是唯一的一位女性宇航建筑师。1964年，开始飞船生活空间设施的设计工作。主要作品有《联盟号》飞船、《联盟-M》飞船、《联盟-19》飞船、《和平号》宇宙空间站的生活空间设施设计。

[9] Д·В·赫鲁尼切夫（D. B. Pyurveev），俄罗斯建筑师。伊戈尔·科兹洛夫的友人。

[10] 佩卡·捷里亚维亚（Pekka Terjavja），芬兰建筑师。伊戈尔·科兹洛夫的友人。

[11] А·В·柯利科夫（A. V. Kolpikov），俄罗斯青年建筑师。伊戈尔·科兹洛夫的友人。

[12] Н·А·比留科夫（N. A. Biryukov），俄罗斯青年建筑师。伊戈尔·科兹洛夫的友人。