NASA辦火星建築獎 總獎金7500萬台幣

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出版時間:2018/08/11 16:29
第1名方案,六邊形結構可以將多個棲息地自由組合並形成一個社區。翻攝ABBS
第1名方案,六邊形結構可以將多個棲息地自由組合並形成一個社區。翻攝ABBS

NASA近期舉辦火星居住建築競賽,獎金高達250萬美元(7500萬台幣),競賽旨在利用3D列印技術,推動地球和地外的可持續建築技術發展,競賽分多個階段,由NASA、布蘭得利大學從全球的18個競賽團隊中遴選,最新階段已選出前5名團隊,可以共同瓜分10萬美元(300萬台幣)。
 
在競賽現場,受邀團隊利用3D列印技術建造,為4個太空人在火星任務中,設計一個可持續的避難所。光設計建築還不夠,團隊還必須提出自己的運輸方案,解決從地球到火星,長距離航程可能引發的問題,並且要考慮到大氣和景觀的差異。
 
現場棲息地競賽是NASA 3D列印棲息地挑戰賽的第3階段,會具體落實到建築技術層面,接下來還有4個階段的挑戰,最終將在2019年初對決賽選手的設計作品進行最終評比。
 
第1名方案是由阿肯色州的Zopherus團隊提出,靠著模組化的3D列印棲息地概念,讓NASA百年挑戰專案的經理認為,他們的方案具有十分新穎的設計風格和想法。「他們不只是在設計一種構築物,更設計了探險家在其他星球上的工作和生活。」
 
該方案的著陸器,將掃描其周圍環境,並選擇最佳列印範圍,同時從著陸器部署自主機器人,以收集3D列印材料。之後著陸器完全密封,為列印環境加壓,然後混合火星地表材料列印「六邊形結構」,3D列印材料是用冰、氧化鈣和火星地質材料混合的「複合火星混凝土」。
 
六邊形結構可以將多個Zopherus棲息地自由組合並形成一個社區,夾層的大窗戶可以提供火星景觀的廣闊視野,並利用其光線培育小型的水培菜園,以促進植被生長和氧氣的產生。
 
第2名的AISpace Factory的棲息地方案「Marsha」,採用垂直的蛋形結構來應對大氣壓力,以雙殼系統設計,解決在火星上室內外大氣壓力差和結構應力。與Zopherus棲息地一樣,建築材料都來自火星表面,減少對火箭運輸材料的依賴。
 
該團隊還開發了一種創新的玄武岩纖維混合物作為3D列印材料,一部分原料從火星岩中提取,另一部分從將在火星上種植的植物中提取,可再生生物塑膠(聚乳酸)。與Zopherus棲息地的模組化形式不同,每個Marsha棲息地都是獨立的構造。
 
第3名的方案Kahn-Yates設計的也是獨立的棲息地,它具有圓滑的橢圓形形狀,旨在最大限度地減少火星上強烈的沙塵暴影響。當航太模組到達火星後,它的外殼會在著陸時分裂,留下預制的核心裝置,著陸後,五軸列印臂將從核心的頂部延伸下來,並使用火星地表材料列印基礎。
 
接著,手臂列印出混凝土外殼,而輔助噴嘴在外殼的兩側印刷,HDPE(高密度聚乙烯)層會將火星混凝土夾在中間,該團隊認為,僅以HDPE層作為外殼,更有利於種植和食品生產,只要減少或去掉外殼混凝土,日光就能照進去。
 
第4個方案是SEArch+ / Apis Cor團隊,它設計一個雙層殼形式的棲息地,它的關注點是保護結構,免受過強太陽輻射的影響。第5個方案是由美國西北大學設計的棲息地,擁有獨特的球形外殼和外抛物面形圓頂。(洪子恩/綜合報導)
 
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夾層的大窗戶可以提供視野,並利用其光線培育小型的水培菜園,並生產氧氣。翻攝ABBS
夾層的大窗戶可以提供視野,並利用其光線培育小型的水培菜園,並生產氧氣。翻攝ABBS

3D列印材料是用冰、氧化鈣和火星地質材料混合而成。翻攝ABBS
3D列印材料是用冰、氧化鈣和火星地質材料混合而成。翻攝ABBS

第2名的方案採用垂直的蛋形結構來應對大氣壓力。翻攝ABBS
第2名的方案採用垂直的蛋形結構來應對大氣壓力。翻攝ABBS

團隊開發出創新的玄武岩纖維混合物作為3D列印材料。翻攝ABBS
團隊開發出創新的玄武岩纖維混合物作為3D列印材料。翻攝ABBS

第3名的方案具有圓滑的橢圓形形狀,旨在最大限度地減少火星上強烈的沙塵暴影響。翻攝ABBS
第3名的方案具有圓滑的橢圓形形狀,旨在最大限度地減少火星上強烈的沙塵暴影響。翻攝ABBS

它的外殼會在著陸時分裂,留下預制的核心裝置,著陸後,五軸列印臂將從核心的頂部延伸下來,並使用火星地表材料列印基礎。翻攝ABBS
它的外殼會在著陸時分裂,留下預制的核心裝置,著陸後,五軸列印臂將從核心的頂部延伸下來,並使用火星地表材料列印基礎。翻攝ABBS

HDPE(高密度聚乙烯)層會將火星混凝土夾在中間,該團隊認為,僅以HDPE層作為外殼,更有利於種植和食品生產。翻攝ABBS
HDPE(高密度聚乙烯)層會將火星混凝土夾在中間,該團隊認為,僅以HDPE層作為外殼,更有利於種植和食品生產。翻攝ABBS

只要減少或去掉外殼混凝土,日光就能照進去。翻攝ABBS
只要減少或去掉外殼混凝土,日光就能照進去。翻攝ABBS

第4個方案設計一個雙層殼形式的棲息地。翻攝ABBS
第4個方案設計一個雙層殼形式的棲息地。翻攝ABBS

它的關注點是保護結構,免受過強太陽輻射的影響。翻攝ABBS
它的關注點是保護結構,免受過強太陽輻射的影響。翻攝ABBS

第5個方案擁有獨特的球形外殼和外抛物面形圓頂。翻攝ABBS
第5個方案擁有獨特的球形外殼和外抛物面形圓頂。翻攝ABBS

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