教育新闻网人类可以采取两种主要方法来生活在太空中。更为常见的描绘是殖民其他天体，例如月亮和火星。这种方法有一些主要的缺点，包括处理有毒土壤，粘尘和重力井。
另一种方法是建立我们自己的栖息地。它们可以位于太阳系中的任何位置，可以具有材料科学允许的任何大小，并具有不同的特性，例如温度，气候，重力甚至一天的时间。不幸的是，我们距离建造像大型栖息地之类的地方还有很长的路要走。但是，我们现在离这一步迈出了一步，德克萨斯A&M的团队发布了一篇论文，该论文描述了一种构建可容纳多达8000人的同心圆柱体的可扩展空间栖息地的方法。
任何居住着许多人的栖息地都必须应对太空生活的一些主要弊端。该论文的作者明确列出了五个他们的空间栖息地设计试图解决的问题：
重力
防辐射
可持续农业
生境生长能力
商业价值
长期缺乏重力会给人体造成严重破坏，从视力障碍到骨质疏松等各种原因。这些问题大多数都可以通过一个简单的解决方案来解决：人工重力。
我们尚无技术可允许Picard船长像站在办公楼中一样站在企业的桥梁上。但是，我们确实有一些近似于人工重力的东西：通过旋转产生的离心力。这是为宇航员提供等同于重力的简单解决方案。该解决方案尚未经过测试，但是大多数专家都同意，该解决方案应缓解与重力不足相关的大多数健康问题。
制作人造重力系统时，有两个主要的设计注意事项，这些设计可以消除这些健康问题。第一个涉及引起人工重力的栖息地的大小。如果旋转半径太小，则人的头和脚之间的可感知重力可能会有很大差异。众所周知，这会导致晕车，并使在其乘员中引起这种效应的任何栖息地都无法使用。
第二个考虑集中在转速上。作者引用了一篇论文，指出任何大于4 RPM的转速也会引起晕动病。使用旋转速度的上限和旋转半径的下限得出的半径为56米，大约与比萨斜塔一样高。一个人可能会在这样的栖息地上生活，而不会引起嘉年华运动引起的晕车病，也不会持续漂浮在零重力环境中而对健康造成负面影响。
零重力并不是作者必须设计的唯一危害。长期暴露于辐射对人体特别有害，在任何长时间停留的空间内，癌症和细胞受损的风险都会大大增加。
对于这种危害，作者的解决方案很简单，就是用五米重的白云石和水包围整个栖息地。在他们的模型中，水被夹在硬水石之间。保护层将位于他们所谓的“屏蔽层”中。它将位于圆柱状栖息地的外部，并被太阳能电池板覆盖以为该栖息地供电。防护罩的组成主要是根据易于获取的材料进行选择的- 重力井相对较低的地方(例如，小行星和月球)可以大量获得雷哥石和水。众所周知，这种组合可以阻止宇宙射线和太阳辐射。
除了阻止任何潜在的辐射外，防护罩还通过非常缓慢地旋转来辅助生命维持系统，以消散栖息地结构上存在的一些热梯度。作者计算出护罩的旋转速度为.2 rpm，并在栖息地的侧面安装了一个宽大的“散热器”，以使栖息地内部温度达到大约300K(27C / 80F)。
该内部温度将被栖息地的拟议非人类居住者-植物很好地接受。栖息地的农场将以圆锥形放置在圆柱体的两端，并在顶部放置透明的玻璃天花板。它们还可以通过略带歪斜的巨型镜子维修，将阳光均匀地反射到农业表面。
作者计算出，该站的每个占用者将需要大约300 m 2的农田来支持他们。随着扩大的栖息地延伸到224米的半径(52个单独的4米高的楼层，最里面有20米的圆柱体)，将有足够的农业和生活空间来容纳8000人。
但是栖息地最初无法支持所有这些人。半径为20米的最里面的圆柱体可以用作其他圆柱体层构建的“种子”模块。而且该构建过程将使用久经考验的机械工程技术-张力。
Tensegrity是由Buckminster Fuller创造的Portmanteau，用于描述交织的杆和弦的系统，其中杆被压缩并且弦被拉紧。它使设计师可以建造一些真正令人难以置信的结构，更不用说一些YouTubers建造的壮观家具了。
在空间栖息地方面，它使设计人员可以制定一个六步扩展计划，该计划可以无限重复，而无需在栖息地扩展时关闭生命支持系统。每次扩展都允许在建筑群中增加一个额外的缸，并增加大量的额外生活空间，而不会影响已安装缸中人员的生活。这种可扩展性将使使用该系统的任何结构都比必须保持单一形状的栖息地更加经济。经济因素是任何未来设计计划中极为重要的组成部分，因为它将成为更广泛地扩展空间基础设施的主要驱动因素。
获得经济价值的另一种方法是利用这种圆柱形生境的有趣特征之一。圆柱体的中心可以充当“零重力车间”，使乘员可以在重力井中进行可能困难或无法完成的工作，例如加工原材料或开发新型药品。
中心圆柱体还可能在栖息地的另一种经济驱动因素-旅游业中发挥重要作用。设计师规划了一个中央开放空间，该空间几乎完全用于公园。这部分是为了使栖息地的长期居住者在情感和心理上都感到幸福，但也可能会成为主要的旅游胜地。这将特别有用，因为旅游业很可能会成为早期太空栖息地的主要推动经济力量之一。
旅游业确实还有很长的路要走，尽管发射成本持续下降，但直到我们拥有用于开采小行星或月球的基础设施时，才不可能建造任何主要的太空栖息地。同时，我们可以继续研究可能最终能够执行的新颖想法。如果我们不必花那么多钱就可以很好地摆脱自己的引力。
