構想人類未來在火星的家 冰屋400天充氣 能感受日光

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荷里活影星麥迪文(Matt Damon)主演的《火星任務》(The Martian),主要講述太空人Mark Watney意外滯留火星後,如何在極端惡劣的環境下求生。現實中的火星探索任務當然同樣艱巨無比,氧氣、氣壓、食物、住屋等都是人類必須解決的棘手問題。美國太空總署(NASA)最近就公布火星居所的概念設計,就是利用火星的地下冰作原材料,建成冰屋。太空總署的工程師稱,這座冰屋可以抵禦輻射和極端氣候,而且會為太空人帶來家的感覺。

(美國太空總署)

登陸甚至移居火星是人類探索太空的一大目標,美國太空總署早前已經提出要在2030年將人類送上火星。不過在實踐這個夢之前,人類必先解決火星的居住問題,包括如何在這顆「紅色星球」上建造房屋?建築材料從何而來?如果將建材從地球運往火星,成本未免太高昂了,所以只能取自火星。

美國太空總署最近就公布火星棲息地的構想,就是就地取材,利用火星的地下冰作為「建築原材料」,建造太空人的居所。太空總署的聲明稱工程師們評估了許多「瘋狂、別開生面的想法」,最終一致認為冰屋是最好的方案。根據概念圖,火星冰屋是個巨型的半球體,最特別的是,屋的表面其實是一層透明薄膜,注水之前就像一個大膠袋,運送上火星後才注入水,然後結成冰,簡而言之它就像一間充氣屋,只不過內裏不是空氣,而是冰。

為了控制室內溫度,外部冰層與室內生活空間之間還有一層利用二氧化碳氣體填充的絕緣層做隔斷。而冰屋內部則劃分成不同的空間,分別作圖書館、實驗室、溫室、睡房、客廳等之用。

當你經過幾個月的太空之旅,抵達火星之時,你的新家已準備就緒,等待你隨時入住,這將會是一個偉大的日子。
美國太空總署工程師肯普頓

冰屋透光 太空人宛如置身家中

冰屋由太空總署蘭利研究中心(Langley Research Center)的團隊設計,有份參與設計的工程師肯普頓(Kevin Kempton)表示:「我們選用的物料都是透明的,好讓日光能夠進入室內,令太空人有如置身家中,而非住在山洞內。」而冰屋的另一個優點就是結構質量輕,容易運送上火星。肯普頓說:「它質量輕,方便以機械人運送及組裝,在太空人到達火星前已為冰屋注滿水。」

美國太空總署早於2015年9月,已經找到證據支持火星目前仍然有液態水的存在,因此只要在登陸火星時,選擇降落在擁有大量冰的地區,就可以取之於當地,用冰來做建築材料。同時,水也是太空人生存以及種植農作物不可或缺的資源。

而今次的設計還善用了水的各項優點,包括能抵禦輻射、保留透光度以及作為後備儲水池之用:首先,水能夠抵禦宇宙射線輻射。宇宙射線是太空人在火星居住時,必然遇到的最大危險,高能輻射會令身體細胞內的DNA斷裂,造成細胞突變,引發癌症和急性放射性疾病,而冰層就可隔絕宇宙輻射射線,為太空人提供足夠的保護。除此之外,冰屋本身亦是一個後備儲水池,除了能讓太空人應急外,水亦可轉化為火箭燃料,供太空人離開火星時使用。

建造冰屋需400天 技術上仍困難

冰屋雖然優點多,惟技術上仍面對種種困難,其中一個關鍵問題是每天的地下水抽取量。根據美國太空總署的估計,他們每天只能抽取一立方米的地下水。若按照此速度推算,要填滿一間冰屋便需要400天,因此人類展開火星任務前一段時間,便要着手準備建造冰屋了。

其實亦有科學家曾經提出過在地下挖洞,作為太空人的棲息之所,不過美國太空總署的工程師始終希望讓太空人感覺置身家中,因此堅持建造有日光的居所。肯普頓說:「當你經過幾個月的太空之旅,抵達火星之時,你的新家已準備就緒,等待你隨時入住,這將會是一個偉大的日子。」

(資料來源:美國太空總署)



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