不久的将来，一群机器人可能会踏上火星，为人类建造地下避难所

近年来，随着航空航天技术特别是深空探测技术的飞速发展，人类探测器所涉足的空间范围不断拓展，我们对太阳系及内部星体的认知越来越深入、也越来越全面。除了月球以外，承接人类发射探测器最多的星体，就是地球的“一位近邻”-火星。今年，随着我国天问一号和美国毅力号为代表的新探测器，在火星上着陆成功，人们对火星的关注点再一次“爆棚”，对火星生命进行探测，以及未来改造和移居火星，重新成为热点话题和科学研究重点方向。

机器人研究计划

应用机器人在火星上工作，为人类建造基地的想法，来源于一个荷兰高校机器人研究团队，该团队所提出的方案，是应用一些成群的、能够自主协作的机器人，在火星表面进行挖掘，按照既定的模式和方案，开拓相应的地下空间，继而通过某种途径实现加固，最后达到在火星上建造成功可供人类居住的地下“避难所”。目前该方案，已经获得了欧洲航天局的资助。

这个方案看上去很像是一部科幻小说，但是，方案的出发点是没有任何问题的。因为火星表面的自然环境和地球截然不同，虽然比金星要“温和”一些，但是也客观存在着空气稀薄、没有地表水、高水平的电离辐射、剧烈的温度波动等，而这些都是载人进行火星探测，以及后续建造火星基地过程中，人们不得不面对的棘手问题。这些问题处理不好，也就无法保障宇航员的健康，甚至生命都将受到严重威胁，所以，在火星上如何为宇航员创造相对舒适、安全的居住和工作环境，是今后需要重点努力和研究的方向。

另一方向，虽然火星作为地球的近邻，但是它与地球的距离最近也有5500万公里，最远甚至能达到4亿公里，以现有的技术水平，宇宙飞船飞到火星至少需要半年的时间，而且受到能源驱动方式的制约，飞船还不能携带过多的荷载。这种情况下，从地球向火星运送相关“建筑用品材料”，无论是时间成本还是经济成本，都过于庞大，因此，如果想在火星上建造“人类基地”，最划算的办法，就是能充分利用火星上面的“本土”材料。

机器人在火星开展建造的主要方式

前不久，机器人团队的负责人向外界透露了一些初步设想的细节。首先，单个的机器人采用的是比较“精致”的Zebro机器人，主要分为两大类，一类是挖掘机器人，配有可以高效挖土的工具，以螺旋形式向下高效率地挖掘出隧道。

另一类是加固机器人，可以将挖掘出来的火星岩石、灰尘与一些本身携带的“添加剂”等进行充分混合，利用3D打印技术对挖出的空间墙壁进行加固。

除此之外，研究团队还正在致力于多孔材料的优化设计工作，主要是基于3D打印技术，来选择出更快速生成，同时也更高效进行利用、可塑性更强的新型材料。当这种新型材料的配比越来越接近火星地表岩石特征时，将模型参数固化到机器人的内置程序中去，从而在将来可以训练机器人，能够根据周围岩石的特征和组分情况，来自主设计和打印出特殊的形状来。

一般情况下，在火星地表以下数米，就可以阻挡大部分的宇宙辐射，而且“保温”效果也比较可观，因此未来给人类建造的“避难所”，不一定深度有多深，结构有多复杂，这为今后首批机器人上火星完成任务提供了可能，同时也降低了难度。

不过，在未知的火星地表上，进行挖掘和建造工作，绝对是一个挑战。即使作为机器人来说，恶劣的环境和没有规律的地形，都有可能缩短机器人的使用寿命。为了提高容错率，研究团队提出了一个“群体性”开展工作的计划，即一次派出许多个小机器人，成群成队的机器人一起来进行工作，相互之间既独立，又能彼此通讯，可以同时执行多项任务，而且在一个成员发生故障以后，整体工作秩序和程序不受影响。

有关展望

现在，上述计划还是处于概念阶段，在得到资助以后，研究团队得以进一步丰富方案，为机器人的研发和测试提供基础和可能性。不过，这种机器人派上用场的前提，是需要一些更加基础性的条件，比如前面提到的，要有建造“添加剂”，最主要的就是混凝土，所以在火星上没有混凝土之前，这些机器人上去了也白搭。所以，它们不适合第一批登上火星，而应该是“后续部队”。这就需要有比这些机器人更加靠前的“冲锋者”，来利用火星的基础物资，来生产这样的混凝土，当然最好的办法也是利用机器人来做，这就需要其它的研究团队来攻关了。

其实，目前一些建筑公司，也在致力于3D打印房屋的研究和实践，虽然这些公司的比例非常小，但是“星星之火，可以燎原”。这些高新技术的应用，不但能为地球上的人类造福，今后也能够为人类的外星探索事业贡献力量。或许在不久的将来，我们就会看到，一群群机器人在火星上忙碌的身影，一处处地下“奇迹”在它们的身后逐渐展现出来！