據(jù)英媒10月12日?qǐng)?bào)道，美國(guó)宇航局公布了一項(xiàng)讓宇航員在月球玻璃穹頂內(nèi)生活的計(jì)劃——這些穹頂將由月球塵埃制成。該航天機(jī)構(gòu)正在資助這項(xiàng)原位建造大型宜居球體的研究。

宇航員抵達(dá)月球后，將采集所謂的“月球玻璃”微粒——這種物質(zhì)與巖石、礦物碎片共同構(gòu)成月球土壤（表巖屑）。通過(guò)家用微波爐采用的相同技術(shù)配合“智能微波熔爐”，這些材料將被熔解。

研究人員將開(kāi)發(fā)“智能微波熔爐”協(xié)助熔煉過(guò)程，并將玻璃吹制成氣泡狀，最終硬化成巨大的透明結(jié)構(gòu)。這個(gè)構(gòu)想由美國(guó)太空工程公司Skyeports提出，該公司已證實(shí)能用這種方法從月塵中吹制玻璃球。

目前測(cè)試的球體直徑僅數(shù)英寸，但目標(biāo)是將尺寸擴(kuò)大到數(shù)百或數(shù)千英尺，成為可供宇航員使用的居所。用于建造球體棲息地的復(fù)合材料經(jīng)過(guò)特殊處理，可使最終成型的玻璃具備自愈功能——這種直徑預(yù)計(jì)達(dá)1000至1600英尺的透明穹頂，有望抵御微隕石或“月震”造成的裂痕。

這些月球居所還可配備太陽(yáng)能電池板實(shí)現(xiàn)自主供電。

Skyeports公司首席執(zhí)行官馬丁·貝爾穆德斯博士希望有朝一日能在月球及太空其他區(qū)域看到由玻璃橋連接的球形城市群。“雖然永遠(yuǎn)無(wú)法復(fù)制地球環(huán)境，但這種方案已相當(dāng)接近理想狀態(tài)，未來(lái)甚至可能將其部署到軌道上，”他表示。

這位始終對(duì)太空抱有濃厚興趣的建筑師，一直希望運(yùn)用專(zhuān)業(yè)背景探索月球或火星的建筑方案。月球塵埃中占比高達(dá)60%的硅酸鹽化合物——玻璃的主要原料——最初激發(fā)了他對(duì)氣泡建筑的構(gòu)想。深入研究后，他發(fā)現(xiàn)玻璃可通過(guò)改良降低脆性，甚至獲得超越鋼材的強(qiáng)度。

約兩年前，貝爾穆德斯向美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）提交了這個(gè)創(chuàng)意，據(jù)稱立即獲得該機(jī)構(gòu)青睞。目前該項(xiàng)目正作為“NASA創(chuàng)新先進(jìn)概念計(jì)劃”（NIAC）的研究課題，該計(jì)劃專(zhuān)門(mén)支持具有顛覆性潛力的航空航天項(xiàng)目。就地建造的特性極具吸引力——鑒于月球表面運(yùn)輸建材成本極高，傳統(tǒng)建造方式難以實(shí)施。

方案計(jì)劃采用巨型輸氣管吹制熔融玻璃，待氣泡成型后，這些管道將改造成建筑入口。所有內(nèi)部設(shè)施將使用月球表面采集材料進(jìn)行3D打印。Skyeports公司解釋?zhuān)x擇球形結(jié)構(gòu)因其具有壓力分布均勻的力學(xué)優(yōu)勢(shì)，而透明玻璃材質(zhì)則有助于保障宇航員心理健康。

貝爾穆德斯補(bǔ)充道：“球形會(huì)自動(dòng)成型，因?yàn)樵诟邷叵虏Ａ?huì)變成無(wú)定形液體，在低重力環(huán)境中從熔爐擠出時(shí)自然形成球體。”除月壤玻璃外，還需摻入鈦、鎂、鈣等金屬以增強(qiáng)復(fù)合材料強(qiáng)度。

研究團(tuán)隊(duì)還設(shè)想建造多層氣泡結(jié)構(gòu)，通過(guò)溫差形成冷凝效應(yīng)。這將使宇航員能夠種植蔬菜作物，構(gòu)建產(chǎn)氧生態(tài)系統(tǒng)。開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)更期待這種規(guī)模的玻璃穹頂可產(chǎn)生維持整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的充足電力。

吹制技術(shù)將于明年一月在熱真空艙進(jìn)行測(cè)試，隨后轉(zhuǎn)入微重力環(huán)境實(shí)驗(yàn)。最終將在國(guó)際空間站開(kāi)展驗(yàn)證，未來(lái)兩三年內(nèi)可能實(shí)施月球?qū)嵉販y(cè)試。在NASA論證人類(lèi)月球居住可行性的同時(shí)，宇航員很可能會(huì)先重返月球進(jìn)行考察。

根據(jù)其“阿爾忒彌斯”計(jì)劃，美國(guó)宇航局可能在五年內(nèi)將人類(lèi)送上月球，目前正在為該任務(wù)尋找合適的棲息地。

伯穆德斯博士表示：“我們正在與時(shí)間賽跑，因?yàn)榘栠瘡浰褂?jì)劃進(jìn)展神速。”

美國(guó)宇航局空間技術(shù)任務(wù)理事會(huì)（負(fù)責(zé)技術(shù)創(chuàng)新的部門(mén)）的克萊頓·特納說(shuō)：“我們未來(lái)的步伐和巨大飛躍都依賴于創(chuàng)新，NIAC誕生的概念能徹底改變我們探索深空、近地軌道作業(yè)以及保護(hù)地球家園的方式。

“從研發(fā)能在外星海洋游泳的微型機(jī)器人，到用真菌培育太空棲息地，這個(gè)項(xiàng)目持續(xù)拓展著可能性邊界。”

該研究發(fā)布前，德國(guó)阿倫大學(xué)研究人員2023年曾提出可用激光熔融月塵制成的磚塊在月球建造房屋和道路。

美國(guó)宇航局在研究報(bào)告說(shuō)明中指出：”這項(xiàng)創(chuàng)新方案涉及原位熔融月球玻璃化合物并構(gòu)建大型球殼結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)行棲息地建造方法存在顯著差異。

傳統(tǒng)建造方法如使用預(yù)制構(gòu)件、3D打印、充氣系統(tǒng)和復(fù)雜組裝，既耗費(fèi)人力又耗時(shí)。相比之下，可擴(kuò)展玻璃結(jié)構(gòu)的吹制方案利用了月球玻璃資源，開(kāi)創(chuàng)了全新的原位制造思路。

報(bào)告補(bǔ)充道：”在月球建造整體式玻璃棲息地的構(gòu)想，為未來(lái)太空探索與居住展現(xiàn)了巨大前景。它通過(guò)展望自給自足的外星棲息地新時(shí)代激發(fā)了開(kāi)拓精神，將為美國(guó)宇航局、航空航天界乃至全人類(lèi)帶來(lái)重大福祉。”