【CAA LAB丨未来人类居所】火星，我们来了！

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。

© CAA architects

“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

© CAA architects

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

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

© ABIBOO STUDIO 

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。

© ABIBOO STUDIO

© ABIBOO STUDIO

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

© AI Space Factory 

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。

© AI Space Factory  

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。

© AI Space Factory 

© AI Space Factory 

© AI Space Factory 

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

© Bjarke Ingels Group 

“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。

© Bjarke Ingels Group 

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。

© Bjarke Ingels Group  

© Bjarke Ingels Group 

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

© Clouds AO and SEArch 

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”。

© Clouds AO and SEArch 

© Clouds AO and SEArch

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。

© Clouds AO and SEArch 

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。

© SAGA Space Architects

© SAGA Space Architects

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。

© SAGA Space Architects 

© SAGA Space Architects

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 

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。

© Foster＆Partners 

© Foster＆Partners 

© Foster＆Partners  

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。

© Foster＆Partners 

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