人類如何在火星上生存?

人類如何在火星上生存?

有彈性的外星棲息地研究所正在努力確保其他行星上的第一個長期定居點是安全的,不受諸如類流星體與月球相撞或火星上猛烈沙塵暴等危險的影響。

普渡大學瑞斯研究所所長雪莉·戴克說,她注意到電視上描繪的其他星球上的棲息地看起來並不真實。為了讓居住者存活,另一個星球上的棲息地系統必須更加複雜,甚至更加智能。

機械和土木工程學教授戴克說:“我們決定開始研究的不是我們如何到達火星,而是一旦我們到達火星,我們如何在那裡茁壯成長。”“我們如何建造能夠維持生命和應對所有危險的棲息地,同時又能讓人們感到舒適,並在探索和科學方面保持事物的運轉?”

作為研究的一部分,RETH研究所將在普渡大學的Herrick實驗室建造一個四分之一規模的棲息地。這種包含各種子系統的結構將允許對一些組件進行物理測試,而對其他組件則在虛擬上下文中進行檢查。

戴克說:“我們的想法是,我們可以把這些碎片換進換出,來研究棲息地系統的不同方面。”“我們可以研究子系統之間的相互作用,並瞭解如何讓它們以所需的方式可靠地執行任務。”

該研究集中在三個具體的棲息地特徵:適應性、智力和自主性。我們的目標是開發智能棲息地,能夠對變化和任務中可能出現的任何問題做出反應,同時仍能保持居住者的完整性、安全性和內部的科學性。

戴克說,恢復力水平是這項工作的關鍵,創造出能夠抵禦任何數量的危險的棲息地。這包括一些在地球上通常不存在的問題。

“最大的問題是這些棲息地將不得不應對的極端危險,”她說。“當有輻射暴露、Marsquake或沙塵暴發生時會發生什麼,以及我們如何建立一個能夠生存並適應所有這些事情的棲息地。”

棲息地生存的部分原因還在於,當問題發生時,能夠意識到它們的存在。將研究多種類型的傳感設備,以確定不僅監測生境結構狀況,而且監測包括生命維持和環境控制在內的生境系統的最佳方法。

自動機器人還將作為一種識別、診斷和修復結構性和系統性問題的方法進行研究。

戴克說:“在諸如空間這樣的極端環境中,如果暖通空調出了故障,或者建築結構受到某種破壞,那麼環境控制就會受到影響。”“級聯故障可能會發生,你需要嚴格控制棲息地的狀況,所以如果出了什麼問題,你必須能夠修復它,或者意識到如果不這樣做的後果。”

RETH研究所是一個跨學科的合作組織,由來自普渡大學和其他三所大學的21名研究人員以及兩名工業合作伙伴組成,目的是研究超時空棲息地的必要條件。

第一次RETH研究始於2017年,由普渡大學教務長辦公室資助。最近,美國國家航空航天局太空技術任務理事會宣佈,在未來5年的時間裡,將向RETH研究所提供總計1500萬美元的資金。

戴克說,該棲息地的最終目標是為人類服務。但並不是每個模塊都有持續的人類存在。

“人類會週期性地出現,棲息地必須為它們做好準備,”她說。“這個棲息地必須過渡到一種狀態,在這種狀態下,人類可以進來,在那裡舒適地生活,一兩個月後離開。然後,該棲息地將繼續運作,直到下一次人類出現。”


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