MARSHA：一个3D打印的垂直火星栖息地

总部位于纽约的建筑和技术公司AI spacefactory发布了MARSHA（MARS HAbitat）的细节，MARSHA是一种3D打印的有远见的垂直房屋。 AI SpaceFactory是第三阶段的第二名：NASA 3D打印人居挑战赛的第一级，并获得近21,000美元的最高奖项。

美国国家航空航天局于2014年开始的3D打印栖息地挑战计划旨在通过推动公民发明者开发能够使用就地资源来增材制造栖息地的新技术，进一步推动有朝一日占领月球，火星或其他地方的可持续避难所的发展。

随着NASA推进深空探测，可靠的生命支持栖息地将是必不可少的。但考虑到运输材料的广泛限制以及大气和景观的差异，在火星表面建立一个结构是一项非同寻常的挑战。 AI spacefactory的解决方案依赖于从火星表面收集的材料。这通过称为原位资源利用（ISRU）的技术实现。该团队正在制定从火星岩石中提取的玄武岩纤维和从火星上生长的植物中加工的可再生生物塑料（聚乳酸或PLA）的创新混合物。玄武岩纤维以其卓越的拉伸强度而闻名，它与碳纤维和凯夫拉尔相当，但生产起来更简单。

据AI SpaceFactory称，MARSHA标志着与以前以低洼圆顶或埋藏结构为代表的火星设计的根本背离。相反，其设计理念包括使用圆柱形状以获得最大的空间和安全性。该形状针对Mar的内部大气压力和结构应力进行了优化。

MARSHA的垂直方向和小占地面积也减少了在不熟悉的地面上移动的施工探测车的需求。相反，MARSHA采用垂直伸缩臂构造，在整个3D打印过程中连接到固定流动站。

为了将可居住空间与火星极端温度波动引起的自然膨胀和收缩隔离开来，MARSHA采用独特的双壳系统将压力容器与可居住区域分开。

MARSHA的功能区域分布在四个层面，由独特的室内氛围确定，鼓励移动性并避免单调。通过上方的大天窗和间歇的窗户，两个外壳之间的空间充当光井，连接所有层次的漫射自然光。这个独特的空间允许楼梯从地板到地板轻轻地弧形，增加了日常生活的维度。

设计团队还制定了专门用于火星上3D打印的材料：玄武岩纤维增强聚乳酸（bf-PLA）。 PLA是一种强力热塑性塑料，可回收利用，并具有现场制造的附加优势。它在塑料中具有最低的热膨胀系数 - 对于用短切玄武岩纤维实现复合作用至关重要，玄武岩纤维也非常稳定。作为生物塑料，PLA打印的排放是良性的，不像石化塑料那样会释放出高水平的有毒微粒，如苯乙烯。 PLA因其低导电性而备受珍视，玄武岩是众所周知的最有效的绝缘体之一。它们共同抵御极端的外部环境。





AI SpaceFactory现在将继续进行MARSHA项目，以进行下一级NASA现场3D打印人居比赛。每个团队必须使用建筑信息模型软件来设计一个栖息地，该栖息地结合了必须包含的结构和系统的许可。他们还必须3D打印最终级别的栖息地的1：3功能原型。