阿米拉·塞利姆(Amira Selim)是纽约市普拉特学院(Pratt Institute)工业设计专业的学生，他拿着一个睡眠舱的模型站在那里。
用纸板箱建造火箭飞船是一项标准的伪装活动。但是纽约普拉特设计学院的一个班的学生已经把它提高到了一个新的水平。在与NASA的合作中，19名学生在一学年的时间里设计并建造了火星航天器内部的比例模型，并于5月5日向NASA代表展示了最终产品。设计和建筑专业的学生们在他们的设计中融入了以人为中心的眼光，努力创造一个既有趣又实用的家，供人们往返于火星和火星之间。
这个项目可能听起来很异想天开，但是NASA约翰逊空间中心可居住性设计中心的经理小罗伯特·霍华德强调说，这些大学项目提供了对航天局面临的实际设计问题的开箱即用的见解——这些问题都没有一个唯一的正确答案。“虽然我们希望每个人都能乐在其中，但这并不是为了好玩，”霍华德说。“这对学生来说是一个很好的教育机会，让他们看到为其他星球设计的真正挑战是什么，我们可以挑选他们的想法。”你永远不知道正确的创造性答案在哪里。这是美国宇航局资助的一系列研究太空生活困难的学生项目的最新成果。
在过去的六年里，NASA发布了探索栖息地(X-Hab)的学术创新挑战，任务从研究如何在太空中最好地种植食物到设计更好的气闸。每年只有少数几所大学入选。该计划是NASA总体目标的一部分，即到2025年将宇航员送上小行星，并在本世纪30年代登上火星。为此，国会指示NASA根据2016年拨款法案，花费5500万美元用于开发太空栖息地，资金主要流向主要的工程合作伙伴，如波音公司、洛克希德·马丁公司、Orbital ATK公司和毕格罗航空航天公司。但X-Hab的努力也在推动这一进程。
对于普拉特学院的学生来说，他们面临的挑战是创造一种既美观又实用的运输工具，可以把宇航员送到火星。这种以人为中心的方法是NASA与设计学校合作的原因之一，
杏耀介绍 ，设计学校通常采取不同于通常的工程师团队的方法来应对这一挑战。霍华德说:“大多数严格由工程团队提出的栖息地概念看起来都非常实用，杏耀挂机软件当你开始考虑把人放在那里1000天的时候，从心理学的角度来看，效果并不好。”这项任务也是提高学生技能的最佳测试。普拉特大学建筑系客座助理教授迈克尔•莫里斯(Michael Morris)表示:“这是一项最富有想象力的(任务)，但也有一些极端的限制。”莫里斯帮助组织了与NASA的合作。必须在有限的可用空间内工作，适应复杂的工程需要，以及为宇航员在压力和疲劳的条件下生活的设计是一个最大的挑战。
普拉特学院学生的火星中转栖息地设计将于今年夏天在纽约无畏号海空太空博物馆展出。这个微型模型展示了计划中的展览。来源:克拉拉·莫斯科维茨/《科学美国人》
学生们完成的设计——航天飞机整个体积的裁剪——由低技术含量的纸板、塑料和织物构成，但显然具有未来派的优势。这些实物模型描绘了船员们的卧室和“工具箱”，这个空间被用作栖息地的厨房、医疗中心和通讯中心。该结构的设计包括可膨胀的部分，在不显著增加重量的情况下提供额外的生活空间。学生们还展示了更小的模型，展示了整个栖息地的横截面，有七个不同的区域用于存储、锻炼、睡眠和其他活动。“我们采取了一种更以人为中心的方法，而不是像NASA通常做的那样，以工程为基础，”参与该项目的建筑学学生埃尔维拉·梅拉米德(Elvira Melamed)说。“他们需要浴室，一个准备食物和睡觉的地方。我们希望它舒适又有吸引力。”
尽管这门课必须在太空旅行的工程限制下进行设计——注意重量以降低成本，容纳四个成人，有效利用空间——学生们还是优先考虑创造一个生活空间，在火星之旅中既可以作为家，也可以作为实验室。他们咨询了两名宇航员，以确定对他们来说太空旅行中最有趣的部分是什么——仅仅是漂浮，宇航员迈克·马西米诺会见了这些学生——并确保将其融入他们的设计中。获得宇航员的洞察力至关重要，因为学生们是在为一个他们可能永远不会居住或体验的环境进行设计。Melamed补充道:“这个项目真正教会我们的是要同情用户。”“我们一直被教导要这样做，但在太空中，环境要敏感得多。我们必须非常注意宇航员的每一个动作和他们一整天做的每一件事，确保每一个细节都与身体有关。”
为太空生活而设计创造了在重力环境中永远无法实现的可能性。墙壁和天花板和地板一样实用，学生们必须仔细考虑为宇航员提供在微重力环境中定向的方法。工业设计专业的学生阿米拉•塞利姆(Amira Selim)表示:“要达到人类所能达到的极限，确实需要思考。”“给我留下深刻印象的第一件事是零重力——你意识到你与地球的联系有多紧密。你必须围绕这一点进行设计和思考。这是提出这些设计解决方案的唯一途径。”
据咨询过的宇航员说，杏耀挂机与其他人类接触对于防止孤独感至关重要。因此，尽管这些设计提供了保护隐私的选择，但他们的重点是确保其他宇航员总是可以接近的。学生们还想把宇航员控制自身环境的可能性包括在内——这与NASA通常在太空任务中采用的严格控制的方法有所不同。“这是一个微妙的平衡,因为一方面你设计的效率,”玛德琳说Profio,一个工业设计的学生,”然后另一方面你想项目自己这些宇航员的生活和想象如何丰富他们的生活,以确保他们的整体福祉。”
学生们建造的最终模型将于今年夏天在纽约无畏号航空航天博物馆展出。今年秋天，学生们将向更多的NASA科学家、医生和工程师展示他们的研究成果。
