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【CAA LAB丨未来人类居所】火星，我们来了！

超级管理员 — Wed, 16 Jun 2021 06:51:34 +0000

CAA LAB由“只为明天设计”为核心理念的CAA 建筑事务所创立，是基于对建筑基础理论的多向思考而成立的研究与开发机构。CAA LAB曾开发出一款设计师应用的AR增强现实APP，现在基于已有经验，致力于可持续性、数字化、虚拟与现实、未来人类居所，四个关键领域的研究、创新与开发，将输出成果为实际项目提供策略性、前瞻性的理论支撑和解决方案，以适应可预见性的未来城市发展以及更深远的人类生存空间的需求。

CAA LAB一系列研究的开篇：“未来人类居所”之—火星生存。

△ 天问一号着陆巡视器软着陆（示意图）©中国航天科技集团五院

2021年5月15日，天问一号成功登陆火星，中国首次火星探测任务着陆火星取得成功！中国成为世界上第一个首次透过一次任务就实现火星环绕和着陆巡视探测的国家，也就此成为继美国后第二个实现探测器着陆火星的国家。

△ 2021年5月19日中国首次火星探测天问一号任务中由导航相机拍摄，镜头指向祝融号火星车尾部 ©中国国家航天局

火星，一个与地球近邻、特性相似的星球，人类对其探测已持续50多年，即使星际跨越的探索充满着挑战与艰巨，但人类也从未停止探索的脚步：1960年第一个火星探测器的发射；1964年第一张探测器传回的火星表面照片；今年，美国“毅力号”及中国“祝融号”成功登陆火星……

△ 海盗1号传回的第一张火星表面照片，1976年7月20日 © NASA

△ 恒心火星漫游者使用其双摄像头Mastcam-Z成像仪拍摄了2021年4月29日（任务执行的第68个火星日或溶胶）“圣克鲁斯”（Jerzero Crater内的一座小山）的图像 © NASA

如今，随着人类科技文明的快速发展，地球资源被快速消耗着……我们生存无数年的家园已几近饱和，人类从地球走向深空的不断探索试图为地球将会如何发展找到一个“答案”。

△ 朱诺号探测器传回的地球照片，2020年10月9日 © NASA

△ 中国首次火星探测天问一号任务着陆区域高分影像图，由天问一号环绕器高分辨率相机于2021年6月2日,18时拍摄。（左图为着陆前，右图为着陆后）©中国国家航天局

火星是否可以成为人类下一个宜居星球？人类是否可以实现移居火星？此篇关于对火星移居可能性的相关梳理与探讨，亦是对未来人类居所的思索与研究。

“晶体太空城”是CAA LAB对人类在外层空间生存的未来城市构想：以人工智能数据为核心，通过AI控制调节，利用强大的引力吸积作用俘获周围物质能量，实现能量向物质的转化，完成矩阵式生长，从而建构一个模块化城市，为将来理想的人类栖息地提供另一种可能。

关键词：引力吸积，能量物质转化，矩阵生长，模块化

探索浩瀚的宇宙对于人类将是一段永无止境的征途，这不单是航空航天的研究领域，国际上建筑行业的众多事务所及研究机构为探究宜居生存空间的未来走向，也纷纷做出了相应的努力与构想。

火星努瓦市 Nüwa

设计机构：ABIBOO 建筑工作室

关键词：城市，建筑，可持续发展

ABIBOO STUDIO设计了一座以可持续发展为核心，自给自足的火星城市——努瓦（Nüwa）。它是一座垂直的城市，位于火星悬崖之一的山坡上，抵御辐射和陨石的同时还能获得间接的阳光照射。

ABIBOO STUDIO为Nüwa的居民创造了住房，社会和文化空间，规划方案可确保火星极端环境中的食物，能源，建筑材料和运输，是一种城市和建筑解决方案。

玛莎 MARSHA

设计机构：AI Space 建筑公司

关键词：火星聚合物，垂直定向，栖息地

MARSHA是AI SPACE FACTORY为四名宇航员执行火星任务设计，利用自主开发的一种“火星聚合物”建造的火星栖息地。

MARSHA与以往圆顶或密闭的半埋式结构栖息地彻底脱离，采用垂直定向的圆柱体，以获得更大的可用建筑面积与体积比，从而得到一个充满漫射光的通风、多层次的环境，创造高度适宜的居住空间。

火星科学城 MARS SCIENCE CITY

设计机构：BIG建筑事务所和穆罕默德·本·拉希德航天中心

关键词：模拟城市，测试建筑，生活策略

“火星科学城”是由阿联酋穆罕默德·本·拉希德航天中心和BIG建筑事务所合作设计的空间模拟城市，它将作为一个“可行的和现实的模型”，模拟人类占领火星。

该城市的计划包括一个实验性的生活场景，一个团队将尝试在建造的环境中生活整整一年。同时火星科学城还将为研究人员和游客提供各种项目设施，同时为实验室空间配备先进的技术，使研究人员能够在火星特定的热量和辐射水平下测试建筑和生活策略。

冰屋 ICE HOUSE

设计机构：Clouds AO建筑办公室和SEArch建筑事务所

关键词：跟随水，地下冰层，垂直冰壳

在NASA确认了在火星上流水的证据后，SEArch和Clouds AO采用“跟随水”的方法来概念化，定位和构建其设计，利用大量的冰水为四位宇航员提供一个自主的3D打印栖息地——“冰屋”。

SEArch和Clouds AO开采预期的地下冰层，以创造出薄的垂直冰壳，水冰通过充当辐射屏障来抵制传统生活在地面上的危险，双层半透明冰壳也为宇航员带来舒适性和幸福感。

地球和外层空间环境的紧凑和可持续设计

设计机构：Space-craft建筑事务所

关键词：可持续设计，空间解决方案，互动研究

△对火星开发应急避难所进行模拟测试 ©Tu Wien,HB2

Space-craft建筑事务所是一家专门为地球和外星环境提供紧凑和可持续设计解决方案的规划和研究实践机构。设计极简主义的功能性栖息地，构建复杂的空间解决方案，并研究极端环境下的人、植物、物体和空间的互动。

△为宇航员开发交互游戏 ©Space-craft Architecture

△宜居性研究 ©HI-SEAS,University of Hawaii

Space-craft Architecture提供功能，高效的空间，以灵活的方式处理未来的活动；同时为使用这个空间的人创造了一个愉快和适当的环境；表达建筑中居民和使用者的特殊性；强调使用高质量、可靠和可持续的材料和工艺。

△在空间站模型和模型之间进行制作 ©MoonMarsWorkshop2005

火星实验室 MARS LAB

设计机构：SAGA Space建筑事务所

关键词：模拟实验室，膜结构

©SAGA Space Architects

SAGA Space Architects与D-MARS合作在以色列内盖夫沙漠模拟一个火星居住实验室，模拟生活在红色星球危险表面的密闭空间的条件。SAGA希望帮助宇航员不仅停留于火星生存层面，而是像真正的外星探险者一样在火星上生活。

火星实验室的架构设计轻巧，以最大程度地减少运输所需的燃料量。具有挠性的膜结构可以进行折叠、膨胀，以确保宇航员在室内的安全性。同时膜结构还具备氧气转化功能以提供内部人群活动所需。

火星栖息地 Mars Habitat

设计机构：福斯特及合伙人建筑事务所

关键词：模块化住宅，预先程序

Foster＆Partners提出了在火星上建造模块化住宅。方案旨在人类登陆火星前，先遣送一批预先设置好程序的半自动机器人在宇航员最终到达之前完成定居点的建造。

该模块化住宅利用regolith（火星表面的土壤和岩石）建造出供4 名宇航员居住、科学研究、运动和生活的居所。

探索、开发、和平利用外层空间是人类的共同梦想与追求，中国与世界各国一同构建人类命运共同体，深入开展外空领域国际交流合作，为空间科学和人类社会可持续发展共谋福祉。

△ 印度洋上空271英里处的国际空间站的一个轨道夜间拍摄的。银河系延伸到覆盖着地球地平线的气辉之上，极光位于镜架右下角附近，2021年4月8日 © NASA

CAA LAB作为中国本土成长建筑事务所的研发实验室，同样怀揣在地外行星构筑人类宜居空间的长期愿景。同国内外具有前瞻性和创新性的事务所一道，共同开展“人类第二居所”的探索研究与创新开发，一起践行着人类迈向宇宙星辰大海这一伟大征途……

©CAA architects

CAA LAB TEAM

研究策略：刘昊威、Edward Ednilao

研究团队：王祎萌、李金泽、叶文杰、Joseph Kahaya

探索未来—火星生活舱 / OPEN建筑事务所

超级管理员 — Tue, 09 Oct 2018 09:45:49 +0000

由OPEN建筑事务所与小米合作打造的“火星生活舱”（MARS Case）在北京国家体育场（鸟巢）南广场正式亮相，参展由日本设计师原研哉发起的“CHINA HOUSE VISION探索家——未来生活大展”。

“当人类已经把自己逼到不得不移民火星的时候，我们是不是要重新思考一下今天的生活？”
两百年前，梭罗独居瓦尔登湖畔反思生活的真谛。今天，我们身处一个环境危机四伏、消费欲望无穷的时代，是否也应该问问自己——生活的本质是什么？

HOUSE VISION为OPEN和小米提供了一个契机，去共同开启一场关于未来生活的实验。该实验被设置于一种极限的情境下——当人类移居火星，居住在这颗遥远而孤寂的红色行星。这意味着我们不得不将物质生活归置极简，最大限度实现资源的回收循环。这种在极限环境中的思考，也许是对身处地球当下的我们最珍贵的生活启示。

“当科技与艺术、产品与建筑融为一体，未来会有什么样的家？”

OPEN设计的火星生活舱，将可以通过网络连接的小米智能家居电器再向前推进一步，建立起物理连接，让家成为一个大的科技产品，通过自给自足的方式循环供给能源、水和空气。当建筑与智能家居整合为一体，一个2.4m x 2.4m x 2m的极小空间，即可构筑一个满足必要需求的生活环境。

除了采用轻型材料，火星生活舱还可以像旅行箱一般收纳折叠，在运输过程中最大化地减少重量和体积，到达目的地之后再扩展开来。

“在火星生活，似乎可以实现，又似乎不能想象，” OPEN建筑事务所创始合伙人李虎说。“近几百年人类对地球的影响很大，大自然本来具备的自我修复能力几乎已经濒临崩溃边缘。我们需要开始重新审视自己的生活状态，想想生活究竟需要什么，生存的价值是什么。”

如果高科技已经能够为人们提供智能家居，那么一个即便只有四平米的家也同样可以具备高质量的生活环境。这就是MARS Case / 火星生活舱，一个自循环，零污染的居所，一个基于极限运输尺寸、能够灵活扩展的移动住宅。它也可以去到地球上的任何地方，不管是城市的屋顶，还是大自然的森林湖泊，成为人们追随自由、仰望星空的理想之家。

项目信息

建筑师：OPEN建筑事务所

地址：北京, 中国

主创建筑师：李虎，黄文菁

设计团队：胡伯骥（项目建筑师），秦缅，马萌，李梦如，魏文翰，孙雪竹

项目年份：2018

摄影师：吴清山, Nácasa&Partners Inc.

合作企业：小米

环形展厅结构顾问：中国建筑科学研究院

照明顾问：睿光博影光实验室（红日照明集团）

“新家园”——火星上的生态栖息地

学院实习小编 — Tue, 12 Sep 2017 10:08:32 +0000

“新家园”是一个火星上的概念性栖息地方案，设计者为marek podlaha和antónia
pohanková，他们运用了从地球带来的一种预制宇宙飞船作为家园的核心区域。

该飞船可以在火星表面着陆，而后在与塑料质感相似的透明ETFE膜中充气来形成生活空间。概念方案的建造由几个不同的步骤构成，但是整个流程都会最小化对大型机械设施的依赖，同时创建出充足的生活空间。

“新家园”装置在火星表面建造完成后所呈现的最终形态

“在这个概念下，我们将能够自展开的预制结构与火星上的材料相结合来最小化对地球资源以及大型器械的需求，”antónia
pohanková解释道。载人去火星将会带来一个重大的建筑挑战。由于任务在组织工作方面的需求，宇航员们将需要在这个星球上度过一年半的时间。

“新家园”是在地球上预制好的，因此不需要重型机械设备的辅助

设计师们相信如果为船员们设计的这个家不但能为其提供工作空间，还能让其充分放松和自娱自乐，免受火星大气层带来的恶劣的生存环境的影响，那么本次任务就成功了。“我们相信好的建筑设计能够对使用者的心理状态产生积极的影响。这种具有特殊主题的建筑对载人至火星长期生活的任务来说至关重要，因为这块未来的栖息环境是唯一能将船员拉离某种死亡境地的庇护所。他们会将全部的信任寄托在这片栖息地中，并全身心的依赖它，”
marek podlaha解释道。

在与塑料质感相似的透明ETFE膜中充气来扩展生活空间

中央六层高的建筑是在地球上预制好的成品，里面容纳了所有支撑日常生活所必须的运作系统和相关装置，最后将未来用于扩展栖息空间的部分折叠好之后就大功告成了。该装置建造完之后就会被启动并历时六个月前往火星。飞船着陆之后，机器人将负责收集当地地表资料并夯实着陆位置处的土质为建筑打基础。膜结构形成的外罩会围绕中央建筑体展开，用压缩的火星空气使其膨胀。建筑上甚至还设有三个阳台，从建筑体量上延伸出来环绕式展开。为了让内部空间变得适宜人类生存，将从火星的空气中提取氧气，再从地下冰中提取出来水。

火箭及自展开结构的立面示意图

“新家园”顶视图

还计划在栖息环境中种植竹子。竹子这种植物不但能取材用于建造额外的建筑，还能用于制造家具或者工具，在透明外罩内部形成天然遮阳，此外还能用作食物原材料。这些都可以在不额外从地球上运送任何材料的情况下实现。二位设计人还进一步解释为什么选择竹子这种植物，“不仅仅是因为竹子是一种具有悠久历史传统和工艺的精巧材料，更因为它是能在这种不良条件下生长的最佳选择。竹子属于草本植物，从植物学上来讲其构造简单，对外部的生存环境要求非常低：它能够承受极端的温度波动并且不需要传粉就能够繁殖。除去上述所提到的这些优点之外，竹子的生长周期最短，能在这有限的十八个月内长成并物尽其用。”

长轴剖面图

一层阳台空间

二层平面空间

从顶层向外看

图纸

一层平面图

二层平面图

三层平面图

剖面