这听起来像是科幻小说的情节。在一个欧洲团队关于地外建造的提案中，自主协作的机器人蜂群将为人类在火星上的居住挖掘并加固类似蚂蚁洞的地下巢穴。
欧洲航天局最近向荷兰代尔夫特理工大学机器人建造实验室的工程师团队提供了一笔资助，以研究机器人蜂群如何建造此类结构。本月，该实验室的创始人兼现任领导者、工程师Henriette Bier发布了一些关于她团队概念的初步细节，该概念将使用Zebro机器人挖掘火星上的地下住房网络，并用火星上的3D打印混凝土加固。
“这个项目在很大程度上还处于概念阶段，但使其成为可能的技术正在地球上取得进展，”在亚利桑那大学专门从事地外技术的机器人研究员Jekan Thanga说，他并未参与代尔夫特团队的工作。但他补充说，“将其付诸地外是另一项挑战。”
火星对未来在那里居住的人类探索者来说存在诸多危险。从高水平的电离辐射到剧烈的昼夜温差，长期居民将需要比坚固的帐篷更多才能舒适地生活。生活在地下几米深处可以阻挡大部分辐射，并提供更稳定的温度。
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亚马逊目前还没有提供免费的火星送货服务，所以将建筑材料运送到火星仍然非常昂贵。因此，研究人员正在寻找在建造火星栖息地时尽可能多地利用当地材料的方法。
Zebro机器人——同样由代尔夫特开发，尺寸仅为一张纸——将通过螺旋向下挖掘隧道，并在挖掘过程中用混凝土加固墙壁。利用触手可及的丰富资源，混凝土可以通过将水泥与挖掘出的部分尘土和岩石混合在一起在现场制成。一些机器人将负责挖掘，而另一些机器人将利用自主生成的3D打印结构来加固墙壁。
），使用了Zebro漫游车（右中），并依赖可再生能源发电（右上）。代尔夫特理工大学
Bier的团队由她的学生和代尔夫特的其他机器人学教授组成。她说，通过使用3D打印技术，她和她的团队“一直在开发多孔的材料设计”，这使得建造速度更快，材料使用更有效。空腔还能提供更好的隔热效果。除了纯粹的优化之外，3D打印还允许人工智能设计出非常规、多功能的形状。
Bier说，在未知的火星地形上挖掘和建造“绝对是一项挑战”。机器人将不得不适应恶劣且无序的地形——但她认为人工智能可以使之成为可能。机器人蜂群很有用，因为它们可以相互交流，同时执行多项任务，并且在其中一个成员失效时仍能继续运行。
这与白蚁的工作方式相似。“它们团队合作，但如果你杀死了一个个体……团队会照常运作，”Thanga说。
这个项目不适合第一批火星定居者，他们可能需要更临时和模块化的东西。因为这些地下殖民地需要混凝土，所以第一步将是建立生产混凝土的基础设施——而且最好是更多的机器人。
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Thanga说，美国宇航局和其他组织已经研究了火星上不同的潜在栖息地，包括用沙袋或冰块建造房屋的想法。但深入地下的结构提供了更永久的选择，并且需要很少的水——在一个如此干燥的星球上，水是一种宝贵的资源。
Bier说，建筑行业普遍比较保守，因此并未认真投资于机器人技术或3D打印房屋等新技术，尽管一些初创公司正在从事这方面的工作。她提到了ICON公司，该公司在短短几天内建造了廉价的混凝土房屋，并正在研究在月球上进行3D打印结构。2019年，美国宇航局还举办了3D打印栖息地挑战赛，参赛团队设计了适合地外生活的可持续住房设计。
她希望在地球上进一步发展这些技术将带来地外技术的进步，而地外技术反过来又能带来地球上的进一步进步。
加入蜂群技术可以进一步放大这些进步。Thanga说，人类几千年来一直在使用蜂群社会的逻辑。一群罗马士兵可以组成一个像乌龟一样的队形，四周用盾牌保护，以击败组织混乱但武器相似的敌人。“他们就那样变得无敌了，”Thanga说。也许有一天，火星上的机器人蜂群也能取得类似的成就。
