殖民火星我們住哪?科學(xué)家從蘑菇身上找到了靈感
據(jù)國外媒體報(bào)道,自完成登月之后,征服火星似乎成為了人類探索深空的下一站。火星移民計(jì)劃“MarsOne”希望在2023年讓人類登陸火星。雖然這是一次前往火星的單程旅行,但近期全球仍有20萬人報(bào)名爭當(dāng)志愿者。而硅谷明星創(chuàng)業(yè)者伊隆·馬斯克(Elon Musk)領(lǐng)導(dǎo)的太空探索公司SpaceX承諾將于2024年將人類送上火星,并于未來在火星上建造一個(gè)可容納100萬人的城市。
考慮到火星表面零下55攝氏度的平均溫度和缺氧環(huán)境,克利夫蘭建筑師克里斯托弗·莫爾(Christopher Maurer)正在與美國國家航空航天局合作,用種植蘑菇來打造火星建筑物。
太空建筑材料的問題
目前將1磅有效載荷送入軌道需要大約1萬美元的費(fèi)用。即使SpaceX也承認(rèn),由于通過火箭運(yùn)送有效載荷的成本太高,因此登陸火星的開拓者不可能攜帶所有需要的材料,所以這意味著人類成功登陸火星后可能需要在原地建造一個(gè)臨時(shí)避難所。
也許臨時(shí)的一間小屋聽起來并沒有那么糟糕,但還有一個(gè)問題:為了阻止來自外太空的致命輻射,火星殖民者需要的不僅僅是一些土坯磚。你需要至少10英尺厚的土壤墻,這就是為什么起初殖民火星的人類或許只能在地下活動(dòng)—— “像穴居哺乳動(dòng)物一樣生活,”莫爾說。
一種新的有機(jī)解決方案
在其位于俄亥俄州的建筑公司Redhouse Studio Architecture中,莫爾在過去三年中一直嘗試菌絲體根部結(jié)構(gòu)來建造綠色住房。人類通常不會(huì)食用蘑菇的這一部位,將其壓縮成板材后就可以建造房屋。在一次會(huì)議上,莫爾遇見了美國宇航局科學(xué)家林恩·羅斯柴爾德(Lynn Rothschild),后者恰巧也在考慮用菌絲體作為建筑材料種植材料的潛力。
他們各自都想到了這一點(diǎn)。在見面都兩人意識(shí)到如果可行,他們也可以一起努力實(shí)現(xiàn)它:為什么不在火星上試試呢?
“只需要一個(gè)孢子,菌絲體就會(huì)無限期地生長?!蹦獱栒f,“只需要掌握一點(diǎn)點(diǎn)種子生物學(xué),載入太空中的幾磅材料就可以變成上千噸的建筑材料?!倍遥ㄟ^精心設(shè)計(jì)的真空密封塑料袋,菌絲體可以生長成一個(gè)巨大的棲息地,甚至不需要任何人工干預(yù),其外殼就像一個(gè)太空中的大帳篷。
現(xiàn)在,莫爾和羅斯柴爾德希望首先在NASA資助的研究中證明這一概念。他們將1,722磅材料(其中大部分是柔軟外殼)轉(zhuǎn)變成一個(gè)“快餐式大宅”(McMansion)大小的冰屋,在短短幾周時(shí)間內(nèi)即可生長完成。
如果獲得成功,他們將能夠展示一個(gè)也有可能在火星上生長的建筑物——而且這一有效載荷幾乎比美國航空航天局先前認(rèn)為要輕兩個(gè)數(shù)量級(jí)。
一種奇怪的老材料
也許聽起來菌絲體似乎是一種奇怪的建筑材料。這可能是你從來沒有聽說過的東西,因?yàn)槟⒐街皇悄闳粘3缘囊环N東西,而菌絲則是蘑菇長在地表下的看不見的部分。你怎么能用真菌來建造一座房子呢?
事實(shí)上,菌絲的抗拉強(qiáng)度可以與木材相媲美。此外其還具有重量輕,阻燃以及自我修復(fù)力強(qiáng)的特點(diǎn)。只需要少量的水、二氧化碳和藻類,菌絲就可以大面積生長。
“在火星上談?wù)摗绾紊L’一種生物結(jié)構(gòu)可能聽起來很奇怪,但想一想,數(shù)千年來我們已經(jīng)使用生物制品在地球上建造了無數(shù)的棲息地。比如我們用木頭和動(dòng)物皮做成的圓錐形帳篷,或者是用木頭建造的房屋,我們一直在使用生物制品,”美國航空航天局的羅斯柴爾德說,“我坐在這里看看自己,我的皮鞋上有皮革,我的牛仔褲上有棉花,毛衣上有羊毛。”
羅斯柴爾德是一位天體生物學(xué)家和合成生物學(xué)家。她認(rèn)為,不僅可以通過種植真菌來建造火星避難所,同時(shí)還可以利用基因工程的細(xì)菌來幫助吸收有害輻射。一種可能性是,真菌本身就可以產(chǎn)生黑色素,幫助將有害能量轉(zhuǎn)化為更多的建筑結(jié)構(gòu)體。這種基因工程是羅斯柴爾德計(jì)劃研究項(xiàng)目的另一個(gè)主題。
無論如何,羅斯柴爾德和莫爾想象他們可以建造一個(gè)看起來更像是人類住宅而不是史前洞穴的避難所,因?yàn)槟憧梢砸匀魏文阆胍男螤顏矸N植菌絲體。而在這樣做的時(shí)候,火星可能更像是一個(gè)值得生活的地方。
展望未來
盡管該項(xiàng)目聽起來很有希望,但在火星上建立一個(gè)棲息地還有很長的路要走。這項(xiàng)為期九個(gè)月的研究現(xiàn)在才剛剛開始,其目標(biāo)是美國航空航天局將要在未來十到二十年要實(shí)現(xiàn)的計(jì)劃。如果進(jìn)展順利,該團(tuán)隊(duì)將開展另一項(xiàng)持續(xù)兩年的項(xiàng)目。
“理論上已經(jīng)表明這會(huì)有用,”羅斯柴爾德說,“用真菌打造一個(gè)圓頂冰屋是一個(gè)非常簡單的概念?!?/font>
當(dāng)然,在距地球3390萬英里以外的地方實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)只是稍微復(fù)雜一些。
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