今年五月份，美國(guó)宇航局（NASA）發(fā)起了一個(gè)總獎(jiǎng)金額高達(dá)225萬美元的3D打印居所挑戰(zhàn)賽的消息。NASA希望能夠借此找到一些可行的創(chuàng)意，創(chuàng)造出適合外太空，尤其是火星，的人類安全生活空間。

盡管這場(chǎng)比賽只允許美國(guó)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)參加，但是這并不能組織法國(guó)設(shè)計(jì)公司Fabulous公布自己的方案。他們的想法是讓機(jī)器人在火星的表面挖洞，以便提取其土壤中的高濃度鐵。這些鐵將被用于3D打印火星居所的金屬圓頂。這些金屬圓頂將用一層水隔絕開來，而這些水同樣提取自火星土壤。因此，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)將該居所命名為Sfero（由球形（Sphere）、鐵（Iron）和水（Water）三個(gè)詞綜合而成）。據(jù)了解，Fabulous這個(gè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的陣容十分強(qiáng)大，成員來自多個(gè)領(lǐng)域，其中包括了來自法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心（CNRS）和火星協(xié)會(huì)的幾名科學(xué)家，以及建筑師、3D打印技術(shù)和材料專家等。

眾所周知，火星之所以在太空中呈現(xiàn)紅色是因?yàn)槠浔砻嫱寥览锖懈邼舛鹊难趸F。Fabulous團(tuán)隊(duì)因此希望能夠以此為原料來打造Sfero。另外，據(jù)科學(xué)家們推測(cè)，火星上的水也要比普通人印象中的要多。據(jù)NASA估計(jì)，其中1.5％至3％的水被存儲(chǔ)在土壤深處的永久凍土中，它們很容易使用一些方法進(jìn)行液化。這些水不僅可以幫助維持人類的生命，也可以用來培育植物以制造食物和氧氣，同時(shí)它也是一種絕佳的絕緣材料。

設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)稱，水會(huì)被存儲(chǔ)在Sfero外部?jī)蓪予F至外殼之間，這樣能夠幫助屏蔽外部致命的太陽輻射。而用來打造Sfero的機(jī)器人將具有長(zhǎng)長(zhǎng)的柱狀外形，它將鉆入火星表面幾米深以從土壤中提取材料構(gòu)建居所外殼。該機(jī)器人有兩個(gè)相互獨(dú)立的手臂，一個(gè)用于從土壤中獲取鐵材料，另外一個(gè)手臂上則安裝了金屬3D打印機(jī)，它能夠?qū)⑸F轉(zhuǎn)化為金屬粉末然后再用高功率激光一起熔化。打印機(jī)將首先使用鐵打造堅(jiān)實(shí)的地基。然后再制造Sfero的兩層外殼，每層外殼都將是球形，而且其內(nèi)部是蜂窩結(jié)構(gòu)，這使它的強(qiáng)度足以抵抗Sfero內(nèi)部宜人的氣壓與火星表面氣壓的差距。

另外，機(jī)器人攜帶的3D打印機(jī)也能夠打造居所之中所有的家具，包括地面、墻壁、床和椅子等。它也可以根據(jù)不同的目的創(chuàng)建出各種內(nèi)部結(jié)構(gòu)，比如生活區(qū)、科研區(qū)或植物培養(yǎng)區(qū)等。理論上，只需幾十個(gè)Sfero機(jī)器人，整個(gè)火星殖民地?zé)o需人類的參與就可以自行建造。該設(shè)計(jì)也適合首先在地球上類似的區(qū)域進(jìn)行測(cè)試，比如夏威夷的火山地區(qū)、加州的Mojave沙漠地區(qū)等都有類似的土壤成分。

目前尚不清楚，如果NASA看到這個(gè)設(shè)計(jì)時(shí)，是否會(huì)給予認(rèn)真考慮。這的確是一個(gè)很巧妙的構(gòu)思，但是這一方案最大的難點(diǎn)就是如何制造出能夠安裝到機(jī)器人手臂上的金屬3D打印機(jī)，因?yàn)槟壳按蠖鄶?shù)成熟的金屬3D打印機(jī)都需要特定的真空環(huán)境才能正常工作，而火星上大氣盡管稀薄，但是離真空狀態(tài)還是很遠(yuǎn)的。不過根據(jù)3D打印技術(shù)目前的發(fā)展速度，再過幾年就能達(dá)到這個(gè)要求也未可知。