在火星生活和工作會是什么狀態？未來火星任務將面臨怎樣的挑戰？
近日，NASA 公開招募 4 名對火星生活感興趣的志愿者，入選者將在 NASA 約翰遜航天中心開始為期1年的火星生活模擬任務，為未來真正的航天員火星探索任務做好準備。
圖丨阿爾法火星山丘項目（來源：ICON）
該項目將基于 NASA 約翰遜航天中心的三項火星表面狀態的實驗，包含在“機組人員健康和性能探索模擬（CHAPEA）”系列任務。其首期任務將于 2022 年秋季開始，后兩期任務分別計劃在 2024 年和 2025年 展開。
NASA 約翰遜航天中心的高級食品技術研究項目首席科學家格蕾絲·道格拉斯（Grace Douglas）表示，“模擬對于測試解決方案以滿足生活在火星表面的復雜需求至關重要，在地球上模擬火星生活將幫助我們了解和應對火星上生活的真實情況。”
3D 打印的模擬“火星基地”長啥樣？
該項目被稱為“阿爾法火星山丘（Mars Dune Alpha）”，由建筑公司 BIG-BJARKE INGELS（簡稱BIG）集團設計、建筑 3D 打印公司 ICON 執行，使用 Lavacrete 材料用 3D 打印機器通過逐層堆疊的方式進行建造。
“我們與 NASA 和 ICON 共同研究，人類在另一個星球上的家園生活會產生什么樣的影響，阿爾法火星山丘將使我們離成為多行星物種更近一步。” BIG 集團創始人兼創意總監比雅克·英格爾斯（Bjarke Ingels）說。
該實驗項目由 4 名機組人員及 2 名候補成員組成，他們將在一個 1700 平方英尺（約 158 平方米）的 3D 打印空間中“與世隔絕”生活和工作，其空間包括：機組人員宿舍、專用工作站、專用醫療站、公共休息區、廚房和食品種植站。
動圖丨“火星基地” 3D 打印過程（來源：ICON 視頻截圖）
在火星基地里，入選的機組人員將模擬火星生活的各種挑戰，包括食品有限、設備故障、通信延遲和其他環境壓力等。他們將執行模擬太空行走、科學研究、使用 VR 和機器人控制以及與地球交換通信等任務。
該模擬任務將為評估 NASA 的太空食物系統以及未來宇航員的身體情況、行為健康和性能結果等提供寶貴的科學數據。NASA將根據研究結果為風險和資源交易提供信息，以評估宇航員在火星上執行長期任務時的健康和表現。
圖丨阿爾法火星沙丘部分空間（來源：ICON）
那么，NASA 為什么選擇 3D 打印材料及相關技術來模擬火星基地呢？NASA 表示，“想完全模擬未來真實的火星建筑。”
如果人類真的要在火星生活和工作，必須考慮建筑的成本及材料、攜帶方便等因素，最適合的有可能是增材建造技術。與傳統建筑材料相比，3D 打印造價更低，也可以解決在飛行中攜帶大量建筑材料的問題。
圖丨阿爾法火星沙丘項目平面圖（來源：ICON）
阿爾法火星沙丘將模擬未來在火星表面棲息地生活的狀態，其布局旨在為棲息地內的生活和工作提供獨立的區域。
據 ICON 官方介紹，“不規則的天花板高度，垂直分段的拱殼結構，突出了每個區域的獨特體驗，以避免空間的單調和機組人員疲勞。固定和可移動家具的組合將允許船員根據他們的日常需要重新改造棲息地，可定制的燈光、溫度和聲音控制也將幫助調節日常生活、生理節奏，以及全體船員的健康。”
“在地球上的火星生活模擬將幫助我們在宇航員在出發前，了解和應對即將面臨的身體和心理挑戰。”道格拉斯說。
誰可以申請報名？
NASA 招募的這些志愿者有怎么樣的具體要求呢？NASA 官網顯示，該項目招募志愿者條件需滿足健康、不易暈車、無飲食問題、不吸煙、年齡在 30 至 55 歲之間、精通英語的美國公民或永久居民。并且，機組人員的選擇將遵循 NASA 對宇航員候選人申請人的標準。
此外，報名的志愿者需要獲得認可機構頒發的科學、技術、工程、數學（四學科簡稱 STEM）領域的碩士學位，并且有兩年以上的 STEM 經驗或 1000 小時以上的飛機駕駛經驗。
以上要求是否太嚴苛了呢？對此，加拿大前太空人哈德菲爾（Chris Hadfield）認為，“NASA正在尋找那些與航天員資質相近的參與者，這無疑是件好事。因為俄羅斯之前的‘火星 500（Mars 500）’的模擬實驗之所以成效不佳，很大原因就在于參與實驗的都是普通人。”
據悉，該項目所有開銷由 NASA 支付，并且將支付入選者一年工資。此外，NASA 與 ICON 還合作并啟動了“奧林巴斯計劃”，以研究和開發天基建筑系統，支持未來的月球探索。
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