安迪·托马斯维克，《今日宇宙》 “太空村一号”栖息地整体结构的分解图
注意主体结构中间的张拉整体弦和辐射体
信用:陈慕浩等 人类在太空生活有两种主要方式
更常见的描绘是殖民其他天体，如月球和火星
这种方法有一些主要的缺点，包括处理有毒的土壤，粘人的灰尘和重力井
另一种选择是建立我们自己的栖息地
它们可以位于太阳系的任何地方，可以是材料科学允许的任何大小，并且具有不同的特征，例如温度、气候、重力，甚至一天的长度
不幸的是，我们离建造一个完全尺寸的栖息地还有很长的路要走
然而，我们现在离这个目标又近了一步，得克萨斯州A& M的一个团队发表了一篇论文，描述了一种建造可容纳8000人的同心圆柱体可扩展空间栖息地的方法
许多人居住的任何栖息地都将不得不应对在太空中生活的一些主要不利因素
该论文的作者明确列出了他们的空间栖息地设计试图解决的五个问题: 重力辐射保护可持续农业高增长能力商业价值 长期暴露在缺乏重力的环境中会对人体造成严重破坏，导致从视力损伤到骨密度下降的各种疾病
这些问题大部分都可以通过一个简单的解决方案来解决:人工重力
我们还没有技术让皮卡德上尉像站在办公楼里一样站在企业号的舰桥上
然而，我们确实有类似人工重力的东西:通过旋转产生的离心力
这是为宇航员提供相当于重力的东西的直接解决方案
这种解决方案还没有经过测试，但是大多数专家认为它应该可以缓解大多数与缺乏重力相关的健康问题
利用张拉整体原理建造的美国宇航局机器人
荣誉:美国国家航空航天局/阿德里安·阿戈吉诺和维塔斯·桑皮拉尔 在制造消除这些健康问题的人工重力系统时，有两个主要的设计考虑
第一个是关于引发人工重力的栖息地的大小
如果旋转半径太小，一个人的头部和脚部感知到的重力会有很大的差异
众所周知，这会导致晕动病，并且会使任何导致居住者产生这种效果的栖息地变得无法使用
第二个考虑重点是转速
作者引用了一篇论文，指出任何超过4转/分的旋转速度也会引起晕动病
使用旋转速度的上限和旋转半径的下限得出的半径是56米，大约和比萨斜塔一样高
一个人可能生活在这样一个栖息地，而没有嘉年华会引起的晕动病，也没有持续漂浮在零重力环境中对健康的负面影响
零重力并不是作者必须设计的唯一危险
长期暴露在辐射下对人类非常有害，在太空中长时间停留会大大增加癌症和细胞损伤的风险
作者解决这一危险的方法很简单——用五米厚的浮土和水包围整个栖息地
在他们的模型中，水夹在浮土之间
保护层将位于他们所谓的“防护罩”中
“它将位于圆柱形栖息地的外部，并覆盖太阳能电池板为栖息地供电
选择屏蔽层的成分主要是基于容易获得材料——风化层和水从重力相对较低的井(即
e
，小行星和月球)
众所周知，这种组合可以阻挡宇宙射线和太阳辐射
除了阻止任何潜在的辐射，防护罩还通过缓慢旋转来帮助生命维持系统，以消除栖息地结构上的一些热梯度
作者计算了一个
防护罩的转速为2转/分，一个大面积的“散热器”连接到栖息地的一侧，以实现栖息地内大约300K (27C / 80F)的内部温度
这种内部温度会被提议的非人类居住者——植物——很好地接受
栖息地的农场将被放置在圆锥形圆柱体的两端，顶部是透明的玻璃天花板
它们也将由稍微倾斜的巨大镜子来服务，将阳光均匀地反射到农业表面
贴有各种重要特征标签的空间站3D打印模型
信用:陈慕浩等 作者计算出，空间站的每个乘员需要大约300平方米的农田来支撑他们
随着一个扩大的栖息地扩展到224米的半径(52个独立的4米高的楼层，最里面有一个20米的圆柱体)，将有足够的农业和生活空间容纳8000人
但是栖息地最初无法支持所有这些人
半径为20米的最里面的圆柱可以作为一个“种子”模块，其他圆柱层可以在此基础上构建
这个建筑过程将使用一种久经考验的机械工程技术——张拉整体
张拉整体是巴克明斯特·富勒创造的一个复合词，描述了一个由交织在一起的杆和弦组成的系统，其中杆被压缩，弦被张拉
它允许设计师建造一些真正不可思议的结构，更不用说一些优步建造的壮观的家具了
就空间栖息地而言，它允许设计者开发一个六步扩展计划，该计划可以无限期重复，而不需要在栖息地扩展时关闭生命支持系统
每一次扩建都允许在建筑群中增加一个额外的圆筒，并在不影响已安装的圆筒内居民生活的情况下，增加大量额外的居住空间
这种可扩展性将使任何使用该系统的结构比必须保持单一形状的栖息地在经济上更有趣
这一经济因素是任何未来设计计划中极其重要的一部分，因为它将是更广泛地扩大空间基础设施的主要驱动因素
另一种获得经济价值的方法是利用这种圆柱形栖息地的有趣特征
钢瓶的中心可以充当“零重力车间”，这将允许居住者在重力井中完成可能困难或不可能的工作，例如加工原材料或开发新型药物
中央圆柱也可以在栖息地的不同经济驱动因素中扮演重要角色——旅游业
设计师们设计了一个几乎完全用于公园的中央开放空间
这部分是为了栖息地长期居住者的情感和心理健康，但也可以作为一个主要的旅游景点
这将特别有用，因为旅游业很可能成为早期太空栖息地的主要经济驱动力之一
旅游业确实还有很长的路要走，尽管发射成本在继续下降，但在我们拥有开采小行星或月球的基础设施之前，不太可能建造任何主要的太空栖息地
与此同时，我们可以继续研究新的想法，也许最终能够付诸实施
要是我们不用花那么多钱来逃离自己的重力就好了
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