Kunstnerkoncept af Mars Ice Home. Kredit:NASA
Ved første øjekast, et nyt koncept for et NASA-habitat på Mars ligner en krydsning mellem Mark Watneys oppustelige kartoffelfarm fra "The Martian" og hjemmet til Lukes onkel Owen på Tatooine fra "Star Wars".
Nøglen til det nye design er afhængig af noget, der måske eller ikke er rigeligt på Mars:underjordisk vand eller is.
"Mars Ice Home" er en stor oppustelig kuppel, der er omgivet af en skal af vandis. NASA sagde, at designet kun er et af mange potentielle koncepter til at skabe et bæredygtigt hjem for fremtidige Mars opdagelsesrejsende. Ideen kom fra et hold ved NASAs Langley Research Center, der startede med konceptet om at bruge ressourcer på Mars til at hjælpe med at bygge et habitat, der effektivt kunne beskytte mennesker mod elementerne på den røde planets overflade, herunder højenergistråling.
Langley senior systemingeniør Kevin Vipavetz, der faciliterede designsessionen sagde, at holdet vurderede "mange skøre, ud af boksen ideer og endelig konvergerede med det nuværende Ice Home-design, som giver en lydteknisk løsning, " han sagde.
Fordelene ved Mars Ice Home er, at skallen er let og kan transporteres og installeres med simpel robotteknologi, derefter fyldt med vand, før besætningen ankommer. Isen vil beskytte astronauter mod stråling og vil give et sikkert sted at ringe hjem, siger NASA. Men strukturen fungerer også som en lagertank for vand, skal bruges enten af opdagelsesrejsende, eller det kan potentielt konverteres til raketbrændstof til det foreslåede Mars Ascent Vehicle. Så kunne strukturen genopfyldes til næste mandskab.
Mars Ice Home-konceptet. Kredit:Clouds Architecture Office, NASA Langley Research Center, Rumudforskningsarkitektur
Andre koncepter havde astronauter, der boede i huler, eller under jorden, eller i mørke, stærkt afskærmede levesteder. Teamet sagde, at Ice Home -konceptet afbalancerer behovet for at yde beskyttelse mod stråling, uden ulemperne ved et underjordisk habitat. Designet maksimerer tykkelsen af is over besætningskvarteret for at reducere strålingseksponering, samtidig med at lyset tillader at passere gennem is og omgivende materialer.
"Alle de materialer, vi har valgt, er gennemsigtige, så noget udenfor dagslys kan passere igennem og få det til at føle, at du er i et hjem og ikke i en hule, " sagde Kevin Kempton, også en del af Langley-teamet.
En vigtig begrænsning er mængden af vand, der med rimelighed kan udvindes fra Mars. Eksperter, der udvikler systemer til at udvinde ressourcer på Mars, antydede, at det ville være muligt at fylde habitatet med en hastighed på en kubikmeter, eller 35,3 kubikfod, Per dag. Denne sats ville gøre det muligt at udfylde Ice Home-designet fuldstændigt på 400 dage, så habitatet skulle bygges robotmæssigt i god tid før besætningen ankommer. Designet kunne skaleres op, hvis vand kunne ekstraheres med højere hastigheder.
En udskæring af det indre af Mars Ice Home-konceptet. Kredit:NASA Langley/Clouds AO/SEArch
Holdet ønskede også at inkludere store arealer til arbejdspladser, så besætningen ikke behøvede at bære en trykdragt for at udføre vedligeholdelsesopgaver såsom at arbejde på robotudstyr. For at styre temperaturer inde i ishjemmet, et lag kuldioxidgas – også tilgængeligt på Mars – ville blive brugt som isolering mellem beboelsesrummet og det tykke afskærmningslag af is.
"De materialer, der udgør ishjemmet, skal kunne modstå mange års brug i det barske miljø på mars, herunder ultraviolet stråling, ladet partikelstråling, muligvis noget atomært ilt, perklorater, såvel som støvstorme - dog ikke så voldsomme som i filmen 'The Martian', " sagde Langley-forsker Sheila Ann Thibeault.
Teammedlemmer af Ice Home Feasibility Study diskuterer tidligere og nuværende teknologiudviklingsindsatser i oppustelige strukturer på NASAs Langley Research Center. Kredit:Udlånt af Kevin Kempton/NASA
Endnu en udskæring af indretningen af Mars Ice Home-konceptet. Kredit:NASA Langley/ Clouds AO/SEArch