空间探索的追求不再仅仅是航空工程师和天体物理学家的领域。一个蓬勃发展的领域——地外建筑，正迅速获得发展势头，其动力来自于在月球、火星及更远处建立可持续人类存在的宏伟目标。这项曾经局限于科幻小说的事业，现在已经成为一个切实的研究和开发领域，吸引了大量的投资和跨学科合作，尤其是在德克萨斯农工大学等机构中。挑战是巨大的，不仅需要在材料科学和机器人学方面提出创新解决方案，还需要重新构想建筑本身的本质。然而，为地外建造而开发的技术，正在被证明具有出人意料的相关应用，以解决地球上紧迫的问题。
一个可行地外建筑的核心原则是*原位资源利用*（ISRU）——即利用目的地找到的材料来建造结构。从地球运输材料成本高昂且后勤复杂。因此，研究人员正集中精力利用当地资源，如岩屑——行星和卫星的松散地表物质——进行建造。德克萨斯农工大学的 EXTEC（地外工程与建筑）研究团队在这方面处于领先地位，他们正在研究直接从火星或月球土壤中制造建筑材料的可行性。这种方法不仅仅是理论上的；研究人员正在一丝不苟地分析岩屑的特性，通过岩土工程研究检查其性能以及对各种建筑技术的适用性。其影响远远超出了太空的范围，因为利用当地材料的能力可以彻底改变地球上的救灾工作以及在难以或不可能运输传统建筑材料的偏远或欠发达地区的建设。正如研究人员提出的问题一样，不仅仅是*我们*能否在其他行星上建造，而是*如何*将获得的知识应用于解决地球上的建筑挑战。
用于地外建造的方法同样具有创新性。传统的建筑技术不适合太空的恶劣环境和后勤限制。3D 打印，特别是大规模增材制造，已经成为领先的候选方案。德克萨斯农工大学的研究人员，由博士生 Mehdi Farah Bakhsh 领导，正在率先进行“嵌套 3D 打印”，这是一种使用浆料混合物和较小打印机来创建大型结构的技术，从而减轻重量并增加机器人的活动范围。此外，开发“太空混凝土”——利用地外岩屑和潜在的粘合剂——是一个关键的研究领域。除了混凝土之外，还在探索更激进的方法，包括使用生物工程活体材料。德克萨斯农工大学的最新研究表明，使用合成地衣在火星上进行 3D 打印结构具有潜力，无需大量人工干预。这种生物建筑方法虽然具有未来感，但突出了探索非常规解决方案的意愿。Behrokh Khoshnevis 开发的大规模 3D 打印工艺——轮廓塑造，也在适应熔融岩屑的使用，提供了另一种自动化地外建造的途径。这些进步不仅仅局限于学术实验室；NASA 正在积极投资先进的制造技术，认识到它们对空间探索和地球应用的双重益处。
由 NASA 等政府机构和 SpaceX 等私营公司共同推动的蓬勃发展的太空竞赛，正在加速这些技术的发展。SpaceX 在德克萨斯州的星际基地正在成为太空建筑的中心，专注于为月球和火星殖民地设计的模块化太空栖息地。德克萨斯农工大学正在积极为这个生态系统做出贡献，一个新的休斯顿太空研究所将于 2026 年 1 月开始建设，进一步巩固该州在太空探索未来的作用。然而，地外建筑的成功不仅取决于技术进步，还取决于对人类因素的理解。路易斯安那州立大学的研究人员正在研究陆地建筑技能如何转化为其他行星的陌生环境，确定未来地外劳动力所需的技能组合。这种整体方法，包括材料科学、机器人学和人为因素，对于实现超越地球建立永久人类存在的宏伟愿景至关重要。德克萨斯农工大学和内布拉斯加大学林肯分校在生物建筑研究方面的合作，突显了跨学科合作在克服未来挑战方面的重要性。
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