科学探索|未来20年探索月球和火星可能会用到这些“黑科技”( 二 ) 未来20年探索月球和火星可能会

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图3：月球表面“烧蚀弧采矿”过程渲染图
太空采矿项目也引发了伦理问题。例如，科学家和其他人担心，在月球上采矿可能会永久改变月球在夜空中的外观。但格雷格指出，“烧蚀弧采矿”技术对环境的影响看起来不会像地球上那样大。而且矿区可能会分散开来，或使某些陨石坑更深些。至于可持续性发展问题，她说：“有足够的水供人类居住数百年。”
可扩展150倍的折叠空间站
作为月球旅游和深空探险的潜在发射点，NASA提议建立绕月球运行的空间站，名为Lunar Gateway 。但卡内基梅隆大学的机器人专家扎卡里·曼彻斯特（Zachary Manchester）认为，火箭的尺寸毕竟有限，几乎没有为月球空间站发射大型结构的可能。如果你想要发射比火箭整流罩更大的东西，最多只能有几米长，必须用多枚火箭发射，并在轨道上组装，比如国际空间站。或者它必须以某种方式被压缩，然后以某种方式向外扩展。
在最新会议上，曼彻斯特和华盛顿大学机械工程师杰弗里·利普顿(Jeffrey Lipton)提出了适合被塞入狭小空间发射的空间站。到达太空后，它会自动展开，就像折纸那样，变成一个全尺寸的太空建筑，大约比折叠时的尺寸大150倍。初步设计包括由钛、铝或其他金属制成的多接头结构。
由于未来的宇航员可能会在空间站上停留很长时间，它将需要旋转来产生人造重力，以避免长期处于零重力状态对健康的有害影响。但人类对旋转很敏感，没有人总想待在旋转木马上。曼彻斯特说：“如果你试图建造一个旋转的太空栖息地，唯一不会让人感到眩晕的方法就是以每分钟两圈的速度旋转。”
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图4：美国宇航局月球轨道空间站的艺术渲染图
曼彻斯特认为，要产生类似地球的重力，这样的空间站直径需要达到1000米。然而，将如此巨大的建筑塞进狭小的空间中，直到它被部署起来，这将是个重大的工程挑战。此外，为了使他们的想法成为现实，曼彻斯特和利普顿最终需要弄清楚如何使折叠空间站在展开过程不被缠住，尽管该结构有数千个接头。
利用真菌构建太空栖息地
就像为长途公路旅行打包那样，NASA在将月球或火星结构所需的一切都安装到火箭上时，也将面临类似的挑战。为了减轻负担，有些科学家建议使用火星岩石作为3D打印结构部件的材料。但NASA下属艾姆斯研究中心的天体生物学家林恩·罗斯柴尔德(Lynn Rothschild)有完全不同的想法，她希望用蘑菇制造这样的设施，或者她所说的“真菌结构” 。她说：“不起眼的蘑菇可以提供令人难以置信的建筑材料。它完全是天然的，是终极的绿色建筑。”
虽然真菌可以用来培植材料，以制造宇航员可以用来建造的真正砖块和砂浆，但最好的太空栖息地在他们到达之前就会组装好。罗斯柴尔德的团队建议是发射着陆器，该着陆器将包括塑料支架和真菌菌丝体，即构成真菌根部结构的白色细丝。
支架将是由方形空心塑料单元组成的格子，层层缝合，形成最终设施的形状。在火星上，它可能会膨胀到车库大小。利用水和氧气（至少部分可能来自火星），真菌会沿着这些缝合线生长，并填满格子，最终将帐篷状的结构变成成熟的太空建筑。
罗斯柴尔德认为，有些暗色真菌甚至可以帮助增强抵御太空辐射的能力。她说：“它们看起来有点儿恶心，但这种黑色色素往往能保护真菌和栖息地里的人免受辐射的伤害。”她希望在未来几年内向国际空间站发送演示原型。