世界許多最高摩天大樓的發(fā)起人，著名的建筑公司Skidmore，Owings和Merrill都在致力于更具挑戰(zhàn)性的設(shè)計：未來月亮村的棲息地。ESA專家在原子能機構(gòu)任務評估并行設(shè)計設(shè)施中對他們的建議進行了嚴格審查。

審查過程中發(fā)現(xiàn)了各種問題，但沒有發(fā)現(xiàn)障礙物，這意味著類似公司創(chuàng)新的四人半充氣結(jié)構(gòu)的東西很可能在未來幾年內(nèi)落入月球表面。

Skidmore，Owings&Merrill(SOM)向麻省理工學院的航空與航天系以及ESA的教職員工進行了棲息地設(shè)計研究的咨詢。它的靈感來自于ESA總干事?lián)P·沃納(JanWörner)通過私人和公共，太空和非太空合作伙伴聯(lián)盟發(fā)展國際月球村的愿景。

該研究工作于2018年開始，但今年看到該棲息地的設(shè)計藍圖在ESA的并行設(shè)計設(shè)施(CDF)上進行了為期六次的研究。CDF位于原子能機構(gòu)位于荷蘭諾德韋克的技術(shù)中心，匯集了空間專家網(wǎng)絡(luò)，以對新穎的任務概念進行快速評估，并制定可行的藍圖。

SOM研究負責人Daniel Inocente表示：“這些CDF會議的價值在于，它們可以使我們的設(shè)計實時超越每位需要的專家。“這是一次很棒的經(jīng)歷，因為我們已經(jīng)能夠在短時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)設(shè)計月球所涉及的限制因素，將其納入研究范圍并確定潛在的應對措施。”

ESA研究負責人Advenit Makaya解釋說：“這項研究顯然超出了目前計劃的探月活動的前景。“但是，對于各個ESA專家，與建筑專家合作，確定和解決驅(qū)動程序以及將這種創(chuàng)新設(shè)計部署到月球的方式來說，這是一個非常有趣的練習。”

“該項目的合作，結(jié)合了SOM和ESA專家的最佳想法和專業(yè)知識，是一個很好的例子，說明了ESA不僅希望制定未來的計劃，而且希望成為促進共同利益的其他倡議的推動者”，來自歐空局政策與計劃協(xié)調(diào)部的IsabelleDuvaux-Béchon說道。

充氣性，最大空間

SOM以目前連接到國際空間站的可充氣BEAM模塊為起點，設(shè)計了一種半可充氣殼體結(jié)構(gòu)，以提供盡可能高的體積質(zhì)量比。一旦在月球表面膨脹，它將達到其原始內(nèi)部體積的大約兩倍。

丹尼爾解釋說：“在里面，我們認為很難對人類經(jīng)驗中，根據(jù)需要，可以重新配置和照明條件，靈活的架構(gòu)方面也很高地板到天花板的空間農(nóng)歷六分之一的G表示機組人員可以達到多少更高，我們鼓勵使用扶手和其他簡單的輔助工具。麻省理工學院航空與航天系教授，退休的NASA宇航員杰弗里·霍夫曼(Jeffrey Hoffman)向我們提供了有關(guān)改善生活和工作空間的反饋意見。”

它的選定地點被描述為太陽系中最可取的房地產(chǎn)：月球南極旁邊的沙克爾頓火山口邊緣。避開月球兩周兩夜的極端極端溫度，該位置為太陽能提供了近乎連續(xù)的陽光，可從地球上連續(xù)觀看，并可以訪問相鄰的永久陰影坑中的月球水冰沉積物。

四層高的棲息地將由宇航員在本地膨脹，或者通過從月球附近的蓋特威站遙控操作的流動站進行膨脹。屆時，這將使四名工作人員的生活和舒適度保持長達300天。

Skidmore，Owings&Merrill建筑公司設(shè)計了一個半充氣式Moon Village棲息地。在將其棲息在月球表面上并使其膨脹之前，該棲息地將在地球上完全配備并經(jīng)過測試。重量超過58噸的棲息地將使用重型發(fā)射器，例如未來升級的SLS或SpaceX Starship。信用：SOM

危險：輻射

最初的設(shè)計計劃停留500天，但由于月球上生活中最具挑戰(zhàn)性的限制之一：輻射，因此不得不重新檢查該目標。由于月亮在其大部分軌道上都位于地球保護性磁屏蔽層的外面，因此受到來自太陽和深空的電離輻射的影響。

丹尼爾說：“ CDF輻射分析為我們提供了更好的暴露和持續(xù)時間限制的指示，因此我們不得不改變基線目標。”

“類似地，最初，我們計劃將船員宿舍設(shè)在較高的樓層，但將其轉(zhuǎn)移到較低的樓層，以使船員的庇護所翻倍，以抵御太陽風暴。該樓層還可以存儲我們的生命支持系統(tǒng)，提供額外的輻射屏蔽。還可能在結(jié)構(gòu)上鋪上月球材料或本地水，以進一步加強對船員的保護。”

保持船員的生命健康

著眼于未來，該棲息地將傳統(tǒng)的生命支持系統(tǒng)與可再生的閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)合在一起，并通過ESA長期運行的MELiSSA計劃進行了開發(fā)，并具有允許在原地種植食物的額外優(yōu)勢。

根據(jù)國際空間站的經(jīng)驗，該棲息地的電力需求估計為60千瓦，可以使用相鄰的太陽能發(fā)電場或地表部署的裂變反應堆來滿足。

同樣重要的是散熱器，用于散發(fā)廢熱并保持舒適的襯衫袖子內(nèi)部溫度為22°C。CDF團隊借鑒了ESA的Rosetta彗星追趕者的過去經(jīng)驗，提議在短暫但寒冷的極夜期間增加可關(guān)閉的“百葉窗”以控制散熱器的發(fā)射率。

著陸和發(fā)射器選項

另一個關(guān)鍵的設(shè)計驅(qū)動因素是最大程度地減少與粘滯的磨蝕月球塵埃的接觸。正如丹尼爾(Daniel)所說：“實際上，我們會將棲息地與最終目的地相距很遠，然后將其運輸?shù)疥懙厣希驗橹懫髦憰ё叽罅炕覊m，這對人和設(shè)備都有害。將與專用于打掃宇航服和設(shè)備的獨立氣閘殼相接，以真正減少進入棲息地的灰塵數(shù)量。”

月球棲息地模塊的內(nèi)部，旨在作為未來的國際“月球村”的一部分。這項研究是與麻省理工學院航空系以及美國建筑，室內(nèi)設(shè)計，工程和城市規(guī)劃公司Skidmore，Owings和Merrill(SOM)合作進行的。他們的創(chuàng)新建議是將一種可充氣的結(jié)構(gòu)殼技術(shù)放置在南極月球附近的沙克爾頓隕石坑的邊緣，以提供接近連續(xù)的陽光和相鄰“冷阱”隕石坑中的月球水冰沉積物。信用：SOM

CDF標記的最大挑戰(zhàn)之一實際上是到達那里。該棲息地，包括其所有預先安裝的內(nèi)部設(shè)備，將超過58噸，這超出了目前正在運行的運載火箭的范圍。

丹尼爾補充說：“展望近期，我們考慮了兩種選擇，一種是NASA即將推出的太空發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射器，另一種是SpaceX的Starship，這對我們的質(zhì)量要求沒有問題，但仍處于初期階段發(fā)展。”

一旦第一個棲息地到位，SOM團隊就會設(shè)想將其他模塊依次加入其中，針對研究，制造，飲食文化和旅游等特定功能進行定制，從而使基地可以擴展到村莊，然后擴展到城市。

正如丹尼爾(Daniel)總結(jié)的那樣：“我們只是在兼職工作，但是該項目以定性和定量的方式告知了我們有關(guān)大型地面建筑的想法，例如摩天大樓和機場。在地球上，需求并沒有空間那么絕對，但經(jīng)驗為改善我們的設(shè)計方法提供了方法，例如選擇材料，集成建筑技術(shù)和最大程度地減少對環(huán)境的影響。

“設(shè)計這種棲息地的努力本身就是有用的。建造這將是極其昂貴的，技術(shù)上具有挑戰(zhàn)性，但是考慮到技術(shù)和工程技術(shù)的進步速度，這是可以想象的，并且為我們提供了一個向往的目標，就像計劃建造第二座最高的摩天大樓，或計劃未來的地面城市。”