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美国宇航局NASA也开始进军房地产了,都来看看户型图!

2020/3/27 12:33:35  来源:全球风口 公众号  作者:王煜全 0

NASA 自2005年开始就有了“百年挑战”计划,通过悬赏竞赛的方式,邀请全球实力团队来参与设计与太空技术相关的许多机械和部件。截止今天,已经开展了月球登陆器、太空电梯、节能飞机、航天服(允许宇航员在里面直接开大)等竞赛。


移民火星,看起来十分遥远,但在NASA这种科技巨头来看,也就是未来几十年到一百年的事,Elon Musk 、亚马逊的CEO贝索斯和奥巴马等都相继对此表示支持。


但是想要移民火星,并且确保火星社会能够保持规律的运作,人类还需要建设不少基础设施。


· NASA3D打印火星栖息地竞赛

NASA早在2015年就举办了一场挑战赛:3D打印火星栖息地,这个竞赛由NASA和美国国防部高级研究计划局DARPA开展,是”百年星舰”计划其中之一。要求参赛团队设计复杂的结构,并可以在遥远的火星上建造,为太空探险家提供永久的家园。

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NASA3D打印火星栖息地竞赛

NASA对火星栖息地最基本的要求是:生活空间至少要92平米,可以支持四名宇航员生活一年,栖息地还需要运转各种功能系统,包括生命维持系统、机械和电气系统、宇航服、探测器舱和管道系统。


而至于如何操作,NASA已经想好了流程步骤。他们的地产计划是,当技术成熟后,先由机器人登录火星,然后让其通过3D打印完成房屋建设,之后宇航员便可登陆在火星生活。


比赛被分为3个阶段:

第一阶段为设计竞赛,总奖金5万美元
第二阶段为结构组件竞赛,总奖金110万美元
第三阶段为现场实施竞赛,总奖金200万美元

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通过3D打印完成房屋建设

别看奖金多,这钱也不好挣,在火星上造房子,首先要考虑材料来源,必须尽可能地使用火星上的材料,比如土壤、岩石,其次建造技术方面除了3D打印技术,还要求尽量达到全自动建造的方式。


· AI SpaceFactory

2019年5月,比赛进入最后阶段, 在上一环节拿到第二名的纽约建筑与科技事务所 AI SpaceFactory,凭借其基于AI的自动化3D打印技术和可回收可降解的生物复合材料研发能力脱颖而出,赢得决赛第一名并收获 50 万美元的奖金。


AI SpaceFactory 的设计作品“MARSH”是一个圆柱体的巢状屋,可容纳 4 名宇航员居住。建筑外部覆盖两层壳,第一层用来保持与地面的平衡,第二层可应对剧烈波动的气温。

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圆柱体的巢状屋

MARSH之所以采用的是垂直圆柱体设计,是通过人工智能软件的测算,采用了表面积最少,同时空间最大的方案。

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它的内部分为 4 层楼,地面层的车库与外部系统相连接。二楼及三楼分布有厨房、睡眠舱、浴室等生活空间。在顶部,明亮的“skyroom”用于非正式的娱乐和锻炼。这种设计的分层也更为合理,整个建筑四层均拥有超大空间,同时相互之间不会因为距离过近而产生噪音影响。

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4 层楼

另外每层还单独开通了一个窗口,合起来可以形成360度的景观,只不过想看一圈风景,需要你爬四层楼。

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在火星,任何不会扩张和收缩的结构都是失败品,气候变化将会摧毁建筑。


AI SpaceFactory的应对措施是底部采用可滑动的轴承,使其可以左右移动;内部依然是双壳系统,为栖息地的收缩留下了空间。

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房屋内设有天窗,屋与屋之间的空隙可以充当漫射自然光的媒介,这样内部的楼梯和地板都随之设计成弧形,别有一番新时代建筑的风格。

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没有公摊面积全是使用面积

占地少空间大,没有公摊面积全是使用面积,而且打印机不需要大幅度移动,建筑过程方便。

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MARSHA原型

2019年,AI SpaceFactory 成功在 30 小时之内打造出了 15 英尺高(约 4.57 米)的“MARSHA”原型。


使用基于AI的全自动机器人手臂进行3D打印,不需要人力的投入和干预,非常适合机器人先到达火星建造居住房屋,人类后到达的条件设定。


利用玄武岩和生物聚合物(玉米淀粉)做成可降解、可回收的复合材料,这种材料比混凝土还要坚固耐用,而且可以回收并反复使用,非常经济环保。


玄武岩可就地取材直接在火星发掘,而生物聚合物(例如玉米淀粉)可以在火星种植得到,大大降低了太空运输成本。


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在经受了 NASA 的压力、烟雾和冲击测试后,人们发现这种材料比混凝土更坚固和耐用。

当一台 96 吨重的履带式挖掘机从顶部挤压结构时,“MARSHA”只有一小块材料断裂了,但整个建筑物几乎没有移动。

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AI SpaceFactory在比赛获胜之后,并没有停下创新的脚步,后续又开发了TERA产品,采用获得NASA奖的火星栖息地MARSHA相同的设计方案和3D打印技术。通过使用基于植物的材料来彻底改变传统的建筑方式,其新型材料的强度是混凝土的三倍。

TERA对周围环境的影响非常小,可以在任何地方拆除,建筑材料还可以回收和再造。

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看来这些为了太空移民开发的技术,未来也有可能改变我们在地球上的房屋建造和生活方式。


基于AI的自动3D打印技术、可降解的生物材料技术还会为我们带来更多可能!


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