宇航员可以在火星的冰穹内生活

宇航员可以在火星的冰穹内生活

当你还是个孩子时,你建造了一座雪堡,但其实你无意中保护自己免受冰怪的伤害。你建造了一道辐射屏障。在地球上,这没什么大不了的,但在火星上呢?这事关生死。

太阳和银河系中的其他恒星会产生高能粒子,对人体造成伤害。太阳粒子大多是质子,能量低到可以被基本物理结构吸收。银河宇宙射线听起来像是科幻电影里的情节,但实际上它是对宇航员健康最危险的长期威胁之一。银河宇宙射线中除了质子以外的一小部分是重化学元素,它们以接近光速的速度移动。当它们与航天器相撞时,它们会分解材料内部的原子,在航天器内部产生二次辐射流。

将来前往火星的宇航员将受到来自太空的辐射。登陆月球的阿波罗宇航员是唯一在地球防辐射层之外旅行的人,他们在月球表面受到的辐射量高于正常水平。他们在外面待的时间不长,所以影响有限。这七名男子可能因此患心血管疾病的风险增加,但基本就是这样。

长期暴露可能更糟糕。所有这些二次辐射都会导致细胞和 DNA 损伤,这意味着以后患癌症和其他疾病的风险更高。急性放射病可能是一个短期问题——高剂量的辐射会导致恶心、呕吐和出血。所以我们未来的火星探险者需要某种防护罩来保护他们。

你可以看到火星表面上方的大气层——它是固体地面上方的半透明弧形。这一薄层保护着宇航员免受辐射,远不如地球周围的屏障。NASA/Viking 1

冰是解决这个问题的出乎意料的好办法。水的每个分子中都有两个氢原子,而氢特别擅长阻挡辐射。只需要五厘米(介于奥利奥饼干和汽水罐的直径之间)就能将伽马射线和紫外线降至安全水平。

因此,美国宇航局兰利研究中心的团队与太空探索架构和云架构办公室合作,设计出一种使用冰作为盾牌的方法。他们想出了巨大的冰泡。

火星冰屋本质上是一个充气圆顶,里面可以装满水,然后在寒冷的火星空气中结冰。厚厚的外层冰可以保护内部免受辐射,而内部较小的圆顶将提供实际的居住区。由于外层圆顶是充气的,因此对于前往火星的旅程来说紧凑而轻便,因此也可以很大。居住区不需要很大,因此冰穹顶内的额外空间可以用作冰院。例如,宇航员可以在院子里维修设备而不必穿加压服,因为他们只需要一个氧气面罩就可以呼吸。云建筑办公室在其原始提案中将其定位为“一个未定义的开放空间,用于沉思、放松、锻炼、玩游戏或任何宇航员决定做的事情”。所以也许有一天,我们会看到沉思的宇航员在冰院里踢低重力足球的照片。

冰屋还解决了火星居住地的其他几个潜在问题。最大的问题之一是如何将建筑材料运到火星。目前,将一磅材料发射到轨道上需要花费两到三千美元,更不用说一路运往另一个星球了。充气式冰屋采用轻质材料,可在抵达时填充。NASA 认为它可以从火星表面提取足够的水来填满整个圆顶。但这需要大约 400 天的时间,因此在宇航员到达之前必须进行某种自动组装。一旦宇航员到达,他们就会看到一个装满水的冰屋。圆顶内的一层二氧化碳也可以起到隔热作用,抵御寒冷的火星气候。

另外,它是透明的。大多数其他可以阻挡辐射的材料都是不透明的,这使得用它们建造的任何房屋都非常暗。这可能只是一种审美差异,但如果你在另一个星球上度过数年(或可能是余生),你也会想要一个阳光明媚的房子。

<<:  现在你可以 3D 打印自己的声波牵引光束

>>:  我们对恐龙蛋了解多少?

推荐阅读

人们为什么讨厌自己的声音?

如果你曾经在录音中听到自己的声音,并且非常讨厌它,那么你并不孤单。这背后的生理原因相对简单:当空气从...

《DanMachi》系列第一部的呼吁与评论:在地下城寻求邂逅是否搞错了什么?

“在地下城中邂逅女孩是错的吗?” - DanMachi系列的魅力与评价《在地下城寻求邂逅是否搞错了...

在家治疗糖尿病

2014 年底,艾玛·布莱克被诊断出患有 1 型糖尿病。由于糖尿病患者的身体不会产生胰岛素,所以他们...

问任何问题:昆虫会发胖吗?

20 世纪 60 年代初,佛罗里达州的一位昆虫学家开始发表关于肥胖蚊子的研究,一些关于肥胖虫子的早...

为“无红色十月”做好准备

“嘿,No Red October 听起来很酷!你也来参加吧?” Kelly Sikkema via...

每天多休息一下,提高注意力

您上次将视线从电脑上移开是什么时候?如果您和我一样,那已经是很久以前的事了,这可能会拖慢我们俩的脚步...

电影《面包超人:开心玩耍!小金当妈妈了》的魅力与评价

电影《Go Go!面包超人开心玩耍:小金当妈妈了》的魅力与评价“大胆试试吧!” 《面包超人:开心玩耍...

时间不必精确——原因如下

这是官方消息:闰秒的时间已经屈指可数了。到 2035 年,全世界的计算机将减少一个基于人类时间的故障...

英国正在将军用四轮车升级为自动驾驶汽车

当皇家海军陆战队乘坐类似越野车的 MRZR 运输车投入战斗时,他们可能能够在无人驾驶的情况下将运输车...

见识 NASA 有史以来最恐怖的机器人

20 世纪 60 年代,为了将美国人送入太空并登上月球,没有任何研究项目显得太过怪异,甚至连一堆电线...

这种装置可以将任何枪支变成反无人机射线

据Motherboard首次报道,Battelle DroneDefender 是一款专为电子战而设...

大型科技公司终于让设备更容易维修了

自己修理旧手机将变得简单得多。过去几个月,三星、谷歌和苹果都宣布了允许普通消费者和独立维修店购买官方...

《Tachikoma Days 3D》的魅力与评价:从新视角的体验

『Tachikoma Days 3D』短篇动画的魅力与背景《Tachikoma Days 3D》是一...

阻止森林砍伐可能比我们想象的要容易

乌干达茂密的森林为数千种动植物提供了栖息地,包括濒临灭绝的黑猩猩。但这些森林也归私人土地所有者所有,...

石油钻探可能使中西部地区更容易受到地震影响

过去几年,科学家发现,石油和天然气行业的一种做法,即废水注入,与俄克拉荷马州和德克萨斯州等通常平静的...