也许在你有生之年会在月球上买房 然后是火星

      纽约时报报道说，美国宇航局正在规划如何在2040年之前，在月球上以3D打印的方式建造房屋。

　　月球是一块磁铁，总在吸引我们的注意力。月球引力不仅牵引着我们的海洋，也牵引着我们的想象力。

　　半个世纪前，"阿波罗17号 "的宇航员在这个布满麻点的星球上度过了三天。在长达 75 个小时的时间里，宇航员们在月球上漫步，乘坐月球车，人类通过 24 万英里外的电视机观看着这一切。

　　1972年12月，在他们返回太平洋后，阿波罗计划被终止。

　　自那时起，月亮高悬，如未知之地般空寂，成为天际上吟唱的海妖之惑（注，原文是a siren in the sky，意为天空中的诱惑，像传说中的海妖一样）。

　　他们相信，到 2040 年，美国人将在太空中拥有自己的第一个分区，在火星上生活也指日可待。

　　一些科学界人士认为，NASA 的时间表过于雄心勃勃，尤其是在新的登月计划成功之前。但接受纽约时报采访的七位 NASA 科学家都表示，如果 NASA 能够继续达到预期，2040 年的月球结构目标是可以实现的。

　　美国宇航局会把一台 3-D 打印机送上月球，然后用一种特殊的月球混凝土，一层一层地建造结构，这种混凝土是由岩石碎屑、矿物碎片和尘埃制成的，都位于月球坑坑洼洼的表层，每当受到干扰时就会形成有毒的云雾。

　　这是一个借助新技术，以及与大学和私营公司合作的大胆计划。

　　NASA技术成熟总监尼基·韦克海泽说，"我们正处于一个关键时刻，在某些方面，这就像一个梦，从其他方面看，走到这一步不可避免"。

　　韦克海泽的家族在田纳西州富兰克林拥有一家小型建筑公司，现在她负责指导为未来太空任务创建新的程序、机械和机器人技术。

　　韦克海泽说，美国国家航空航天局比以往任何时候都更愿意与学术界和业界合作，这使得可选的余地比阿波罗任务时期更加宽广。

　　她说："我们在正确的时间召集了所有正确的人，他们有着共同的目标，这就是为什么我认为会成功的原因。每个人都准备好一起迈出这一步，所以如果我们开发出核心能力，就没有理由不可能实现。"

　　将问题转化为解决方案

　　在月球上居住的诸多障碍之一就是尘埃，细小的粉末具有磨蚀性，可以像玻璃一样切割，卷起有毒的烟尘，吸入后会中毒。

　　但四年前，美国宇航局位于阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心，科技办公室副主任小雷蒙德·克林顿拿出一块白板，勾勒出房屋、道路和着陆坪的构想。

　　灰尘是个问题，没错。但也可以成为解决方案。

　　他想，如果地球上的房屋可以用当地矿物质制成的土壤成功地进行3D打印，那么月球上的房屋也可以用那里的土壤打印出来。只是那里的温度会高达300摄氏度，辐射和微陨石的恶性组合，对建筑物和人体都构成了威胁。

　　NASA将重返月球的行动命名为 "阿耳忒弥斯"，这是以 "阿波罗 "的孪生姐妹命名的。

　　去年 11 月，"阿耳特弥斯一号"从肯尼迪航天中心发射升空，是计划中的五次登月任务中的第一次，机上只有机器人，绕月飞行后安全返回地球。阿耳特弥斯二号计划于 2024 年 11 月执行，将搭载四名人类乘员，包括历史上第一位女性和第一位黑人，进行为期 10 天的绕月飞行。

　　一年后，"阿耳特弥斯三号 "将执行该任务，届时人类将在月球表面着陆，计划在本十年结束前再执行两次载人飞行任务。

　　71 岁的克林顿博士说，他知道普通美国人在他有生之年可能不会生活在月球上，但对于比他年轻几十年的人来说，这可能性很大。

　　他说："我希望我能亲眼目睹这一切。"

　　克林顿博士说："当我们谈论可持续的人类存在时，对我来说，这意味着你有一个月球定居点，你有人们在月球上持续生活和工作。这取决于企业家的想象力。"

　　月球上没有家得宝

　　NASA与位于德克萨斯州奥斯汀的建筑技术公司ICON合作，以实现2040年的目标。

　　ICON 公司于 2020 年首次获得NASA的资助，并于 2022 年宣布追加 6000 万美元，用于建立一个天基建筑系统，这个系统可在地球之外打印从火箭着陆坪到栖息地的各种材料，所有材料均可在现场搅拌混凝土。

　　到目前为止，这些计划还仅仅是效果图，但他们已经征求了个国际建筑事务所比雅克·英格尔斯集团（Bjarke Ingels Group）和太空探索建筑设计公司SEArch+的建筑师意见，以制定概念和设计方案。

　　几乎任何物体都可以用 3D 打印出来，ICON 和这个领域的其他参与者，都认为这种工艺是解决住房紧张问题的一种快速且经济的方法。3-D 打印根据数字文件逐层建造物体；在地球上的建筑项目中，ICON 使用了一种名为 Lavacrete的专有建筑材料。

　　这个公司有很多雄心勃勃的项目， 比如创造了Vulcan机器人大型建筑系统，这个系统已被用于建造北美的一些首批 3-D 打印房屋。包括奥斯汀的 "社区第一！"村子，那里为无家可归者建造了 400 栋房屋，还为偏远小镇纳卡胡卡的贫困墨西哥人，建造了经济适用且抗飓风的房屋。

　　ICON公司首席执行官杰森·巴拉德说："如果你了了解快速成型建筑和3D打印技术，如何为人类创造更美好的未来，那么这是一个很自然的发展。"

　　但在深空打印是另一个维度。德克萨斯农工大学建筑学院临时院长帕特里克·苏尔曼说："在太空中，化学一样，物理不同。"

　　他说，轻装上阵至关重要，因为火箭每增加一公斤重量就需要花费大约 100 万美元，从地球携带材料到太空进行建造是不可持续的。

　　苏尔曼说，"太空中没有家得宝（Home Depot，北美流行的装修材料商店）。所以你要么知道如何使用上面的东西，要么把你需要的一切都送上去。"

　　苏尔曼博士曾是空军学院的土木工程教授，在地球上一些最偏远的地方，从阿富汗赫尔曼德省到北极圈，都搞过项目。

　　他说，在太空中建设工程，让他想起了他当时学到的一课，对生命的最大威胁不是来自其他人类，而是来自环境本身，"我们在阿富汗几乎是从零开始建立了一个基地。这和太空建设其实是一样的，只是有更多的辐射和更低的重力，而自然母亲和太阳系每次都会取得胜利。"

　　太空家俱

　　任何前往月球的设备都需要在地球上进行测试，以确保能够经受住环境考验，因此马歇尔中心还拥有十几个测试室，让这些设备经受与在地球上相同的辐射和热真空条件。

　　2024年2月，ICON的打印机将被放入最大的试验室进行首次测试。

　　马歇尔实验流体和环境测试部门主任维克多·普里切特说："如果能在我们的试验室中生存下来，那么就很有可能在太空中有机会。"

　　在 NASA 和公司建造房屋之前，NASA 还需要建造着陆垫，这样当携带 3-D 打印机的火箭在月球上着陆时，就可以减少尘埃的扩散。

　　NASA的科学家们，目前正在努力完善一种模拟月球混凝土，当他们在地球上进行测试时，这种混凝土可以代替月球制造的材料。

　　在马歇尔的一座低矮建筑的深处，一个不起眼的实验室里，科学家们正在对浇铸成小圆柱体的模拟月球尘埃球进行测试。这些球体看起来并不起眼，只是一块圆圆的混凝土，小到可以放进你的手掌，但当它们被等离子体火炬点燃时，却可以承受摄氏1800度的高温。

　　这给科学家们带来了希望，当建造出真正的太空材料时，可能会在实际火箭着陆条件下表现良好。在这种条件下，温度会达到地狱之火级别的高温。

　　马歇尔太空飞行中心负责该项目的首席地质学家詹妮弗·埃德蒙森说：""首先需要进行的是概念验证。我们能否真正将月球表面的土壤变成建筑材料？如果我们要在2040年之前实现月球上的栖息地，我们现在就需要开始这项研发工作。"

　　当然，房子不仅仅是由墙壁组成的。即使在太空中，人类也需要一扇门，而一旦进入太空，他们还需要可以坐着睡觉的物体，以及其他所有的生活用品。

　　埃德蒙森博士说，NASA正在与一些大学和私营公司合作，制造太空家具和室内设计的原型。NASA的艾姆斯研究中心与斯坦福大学的研究人员合作，分离出了合成月球土壤中的一些矿物质，制成了不同颜色的瓷砖，如绿色、灰色和白色，甚至有可能用于厨房和浴室。

　　月球火星也会有学区房？

　　ICON和NASA的愿景，是建立一个名为 "奥林匹斯 "的天基月球建筑系统，由精通新兴太空建筑领域的人类技术人员在地球上控制。培训这些技术人员的课程已经开课。

　　路易斯安那州立大学建筑技术助理教授阿米尔霍辛·贾法里说："10年后，建筑技术可能会大不相同，我们使用的机器人类型可能会大不相同，我们使用的人工智能也会大不相同。但我们现在能做的是制定培训策略，让建筑工人为未来做好准备。"

　　他的同事阿里·卡兹米安正在与NASA合作研究打印材料本身，重点是用模拟月球上的岩石材料制成的无水混凝土。卡兹米安博士从丰富的月球矿物中，看到了比3D打印混凝土更大的潜力。

　　他认为，留在地球上的人们可以广泛利用这些资源。

　　他说："我们在谈论人类如何生活在月球上。但还有另一种可能。在地球上，总有一天我们会耗尽资源。因此，在月球上建立矿山和全自动工厂也是一种可能。"

　　NASA的科学家们表示，现在考虑月球上房屋的市场价值，甚至月球栖息地的所有权结构如何，都为时尚早。但他们承认，月球可能蕴藏着大量尚未开发的资源，其他国家无疑也会对这些资源感兴趣。

　　印度上个月在月球上着陆了一艘宇宙飞船，成为第一个在月球南极附近着陆的国家。就在这一成就取得的前两天，俄罗斯的一艘飞船试图着陆，因未能调整好轨道而坠毁。

　　1969 年，美国宇航员在月球表面插上了国旗，但在两年前，1967 年的《外层空间条约》（国际太空法的核心条约）宣布，事实上任何人都不能拥有月球。

　　2020 年，美国与其他七个创始国共同发起了《阿尔特弥斯协议》，刷新了和平、合作探索月球的原则，目前已有包括英国、日本、意大利、加拿大和巴西在内的 29 个国家签署了该协议。

　　但值得注意的是，中国和俄罗斯都没有签署。

　　韦克海泽说，月球和火星上的国防、所有权和国际主张，不属于 NASA 的职权范围。但她说，就目前而言，在这场最新一轮的太空竞赛中，她相信国际社会已经达成一致。

　　月球并非最后的前沿，NASA在月球上的发展，还有一个更长远的目标，登上火星。

　　月球是一个实用的中转站，因为美国宇航局相信月球表面的水可以转化为火箭燃料。从地球前往火星的宇宙飞船可能会在月球上中途停留，宇航员可以在那里伸伸腿，在3D打印结构内吃点零食，然后在上路之前加满油。

　　今年 6 月，在休斯敦，NASA的四名宇航员相当高调地向聚集在一起的人群挥手致意，然后走进了火星沙丘阿尔法（Mars Dune Alpha）。这是一个 1700 平方英尺的建筑，由 ICON 用 3-D 打印技术打印而成，Lavacrete 着色与火星本身的焦铁锈色相同。

　　随后他们锁上了门，并将在接下来的一年里在模拟环境中生活，为有朝一日在火星上真实生活进行练习。