MIT-Star City火星星城 | 火星城市设计大赛获奖案例分享

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2019年获奖案例分享——全球第一名：MIT - Star City 火星星城

本文作者：George Lordos 麻省理工学院，Alexandros Lordos 塞浦路斯大学

翻译：火星大厨

编辑校审：火星学会文俊

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Star City 火星星城

序言

“黄金之心”号星际飞船首次由私人公司发射到火星后两个月，《火星条约》最终于2024年12月1日在联合国日内瓦办事处签定。该条约由各大洲成员国签署，促使74家私人公司与各国合作共同向建造了“星城”的火星财团提供资助。

对这些签署了条约的有远见的新一代领导人而言，在火星上建立一个多元文化城市首先是一项政治工程。他们通力合作支持人类探索火星，只为一个共同目标：发出和平合作的强有力讯号，将希望之光洒向地球的每一个角落。过去十年出现的极端主义和两极分化，终结于20年代世界各国温和派进行的和平变革浪潮之中，在此之后即进入漫长的弥合阶段，人类从火星上传递的这些讯息有助于巩固这一过程。

对私人财团成员及其投资人而言，探索火星的愿景却更为平淡，诸如太空探索、蓝色起源等公司已经用较低成本将人类和设备运送至月球和火星，为人类在其它星球进行商业活动开辟了新机会。“星城”将继续为高级建材构造、实地资源利用及增材制造整合并调用相关技术，从而推动其自身可持续发展。凭借其积累的来之不易的专业知识，在短时间内，星城发展协会自然成为了能够以最低成本建立火星基地和城市的供应商。

因此，2029年9月，首批1,700吨核反应堆、掘进机及其它重型设备被运送至位于乌托邦平原的星城预定地点，首批60人于2031年11月也被送至该地。截至2042年7月，星城人口数量已超1,000人，星城发展协会已经接收了建设第一批新基地的三份订单，分别来自：阿拉伯联合酋长国、瑞士及以色列。星城已经运营，建立新基地的订单量也开始增加。

第一部分：星城的理念

如果我们想把人类送上火星，人类必须首先登上火星。

星城传输出来的是希望、承诺和技术。星城发展协会在火星上建造新城市，激励着那些在自家后院拿着望远镜观看星城闪耀太空的数百万年轻人，培养那些回到地球重建社区的领袖。如果全人类都能够一起在火星上建造城市，在那里甚至我们呼吸的空气都由机器制造而成，那么我们将会受到鼓舞，共同努力使我们的地球变得更好。

一些“新太空”公司已经开始从事运输业务，在地球和火星之间运送人员和设备。星城发展协会（ “协会”）由一些火星建筑专家组成，小到一个圆屋顶，大到一个能容纳数千人的城镇，他们都可以建造。因为拥有移动核反应堆、重型掘进机、大型工业基地以及最重要的专业技术，协会可以从火星建设和装备业务中获得足够利润来购买高科技零部件。

星城大学代表地球赞助方对火星探索和科学研究进行管理。星城大学还提供终极领导力培训项目，让科研人员与来自地球的游客进行对接，同时创造出一些艺术、诗歌作品，制造火星乐器，并返销回地球。星城宇航中心正在太阳-火星拉格朗日点、火卫一和小行星带投资建设一个不断扩展的燃料补给节点网络。建造这些节点是为了让其成为地球轨道之外推进剂的首选供应商，向客户开放外层空间。

第二部分 - 星城建造

位置选择

我们已经审阅了火星【01】美国国家航空航天局（NASA）人类登陆地点工作室【02】描绘的美国地质勘探局（USGS）地图以及其正在进行的地下水冰层测绘（SWIM）项目【03】。星城建造选址名单的制定标准如下：北半球；能进行安全着陆的低海拔地区；浅层地下水冰层沉积物储量丰富；岩石质量适合隧道挖掘和隧道支护；适合在台地或陨石口壁内掘挖隧道的地形；其它可用的重要资源（如金属，硅酸盐，硫酸盐等）以及邻近具有科学价值和自然美景的地区。

坚硬岩层中挖掘出隧道，用于大部分可居住体量的建造。因此，2024年至2026年间的首批登陆，将对一个或多个候选地址进行调查，以验证地貌假设情况并提供数据，进而对在2028年至2042年期间星城运营活动的隧道挖掘理念进行改善。

图1：乌托邦和阿卡迪亚平原中北纬星城候选地址位置（图片来源：美国地质勘探局（USGS），https://doi.org/10.3133/i1286）

减材制造

星城的可居住体量主要通过减材制造来创建。陨石口周围的五个建造村都使用履带式掘进机，机型为两个130吨级的山特维克MT720和两个60吨级的MT361。这些掘进机可在单轴抗压强度高达140兆帕的岩层中高效运行。每个掘进机都是全电动的，可以通过PLC进行远程控制，每天最多可创建480立方米的新可居住体量。协会将使用这些机器挖掘安全耐用的隧道，以进行运输、存储、住宅建设、鱼菜共生、产业活动、各类服务和抽水蓄能。

图2：山特维克MT720掘进机（图片来源：山特维克）

殖民城市的概念

星城可以建造在直径2公里至10公里的陨石坑中。下文图3中所示的方案已建立在乌托邦平原上一个直径10公里的陨石坑中，位于北纬40.8度、东经99.5度，海拔-4,000米【04】，该方案也适用于其它位置的陨石坑。该地点首先在2029年构造窗中获得电力输送、原位资源利用（ISRU）和重型设备。2031年11月，太空探索公司载有30位旅客的两艘星际飞船在该地点附近降落。每艘飞船各载有五组六人团队，分别来自五大洲。因此，以下图3中为“红色”分区1村落的12位创建者，“蓝色”分区2村庄的12位创建者，以此类推。