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兵在掌上阅 亮剑弹指间

在火星上“掘穴而居”


■夏 昊 王威澄

随着科技不断发展,人类在考虑移民火星。但火星不像地球那样,有足够的氧气和水,表面温度还很低。有时刮起遮天蔽日的沙尘暴,一刮就是3个月。这种恶劣的自然环境,很难适合人类生存。

不过,人类向来善于适应和改造自然环境。近期,来自荷兰代尔夫特理工大学机器人建筑实验室的一个工程师团队,就想到了在火星上“掘穴而居”:建造混凝土结构的地下工程,使早期火星移民来有所居,从而确保在火星上生存。

在遥远的火星上“大兴土木”,当然没有那么容易。特别是巨大的昼夜温差和复杂崎岖的地形条件,对挖掘和建设工作提出了巨大挑战。为解决这一难题,该团队计划用多台“泽布罗”建筑机器人组建成机器人蜂群,充分利用人工智能技术,使机器人蜂群在施工过程中能互相交流、明确分工,一部分机器人负责挖掘工作,另一部分机器人则完成加固墙壁工作。同时,在数量上达到一定的冗余度,确保施工高效、不间断。

相较于“建筑工人”,“建筑材料”问题更加棘手。火星距离地球太远,近地点有5500万公里左右,远地点甚至超过4亿公里。按照目前的航天技术,从地球向火星运输建材,单程就需要耗时半年以上,发射窗口期间隔又长达26个月,经济和时间成本太高。

基于此,该团队提出要尽可能就地取材,把从地球上运来的宝贵水泥与挖掘出来的尘土、岩石混合,现场制作混凝土,并利用3D打印技术快速预制建材。该团队还致力于多孔材料研发,不仅可提高地下居所的隔热隔音等性能,还能提高材料使用效率。

这些地下居所建成后,早期来火星的移民就有了生存的物质基础。无论是巨大的昼夜温差,还是肆虐的沙尘暴,对于住在地下几米处的人类来说,都不再是致命威胁。这比在火星表面建造帐篷营地可靠得多。

利用机器人蜂群在火星上“掘穴而居”,无疑为人类移民火星提供了全新解决方案。随着空间技术、材料技术和人工智能等技术的进步,人类在火星上的“安居梦”或许不再遥远。

上图为“泽布罗”机器人模拟工作的场景。

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