Nhiều nhà khoa học tin rằng: Loài người sẽ diệt vong nếu không bước ra ngoài vũ trụ. Vì thế họ đang nổ lực không ngừng để tìm cách mở rộng không gian sống của con người tới những hành tinh xa xôi.

Mặc dù lĩnh vực xây dựng bằng in 3D vẫn còn tương đối mới nhưng nó đã chứng minh được lợi ích thực sự và đầy tiềm năng cho kế hoạch xây dựng các căn cứ của con người trên các hành tinh xa xôi. Lấy cảm hứng từ cuộc thi tìm kiếm ý tưởng cho môi trường sống tiềm năng trên sao Hỏa của NASA bằng công nghệ in 3D, công ty Fabulous của Pháp đã thiết kế một căn cứ có tên Sfero, dự kiến có thể xây dựng bằng cách in 3D sử dụng vật liệu có sẵn trên hành tinh đỏ.

Sfero có kết cấu gồm hai phần: phần nổi trên mặt đất hình vòm giống như những chiếc lều tuyết nhưng mang dáng dấp tương lai. Các phi hành gia (hoặc cư dân sao Hỏa) sẽ vào căn cứ thông qua một hành lang dài có van khí. Tầng trên cùng có thiết kế dạng tầng lửng và diện tích khiêm tốn chỉ khoảng 16 mét vuông, được sử dụng hoàn toàn để trồng rau quả và thực phẩm. Tầng chính nổi trên mặt đất có diện tích 35 mét vuông là khu làm việc và phòng tắm.

Phần thứ hai của căn cứ nằm dưới lòng đất, được nối với tầng trên bằng một cầu thang xoắn ốc. Tầng này sẽ có diện tích lớn nhất – 40 mét vuông, gồm phòng sinh hoạt và phòng ngủ, tương đương nhiều căn hộ chung cư hiện nay.

Fabulous tin rằng, có thể sử dụng trực tiếp tài nguyên sẵn có của sao Hỏa để làm nguyên liệu “in” nhà. Họ không đưa ra giải pháp chi tiết mà chỉ nói tóm tắt như sau: Đầu tiên một chiếc cột trung tâm sẽ được xây dựng, từ đó sẽ xới các lớp đất đá xung quanh. Việc này gồm 3 mục đích: thứ nhất là tạo không gian xây nhà, thứ hai nhằm khai thác sắt và đá làm nguyên liệu xây dựng, và thứ ba là đào các lớp băng vĩnh cửu để biến thành nước, vừa phục vụ mục đích sinh hoạt, vừa sử dụng làm lớp bảo vệ trung gian, giảm ảnh hưởng của bức xạ mặt trời giữa vỏ bên ngoài và không gian bên trong.

"Cột trung tâm sẽ được thi công vào nền đất sao Hỏa bằng phương pháp khoan" – đại diện Fabulous cho biết - "Chúng tôi sẽ khoan sâu để kết cấu được vững chắc, và cũng để tìm kiếm nước bị đóng băng vĩnh cửu, hóa lỏng và bơm vào các túi chứa. Sau khi cột trung tâm đã được dựng lên, hai cánh tay robot sẽ được lắp đặp vào cột. Một trong số đó có nhiệm vụ hút và phân loại các nguyên liệu thô để trích xuất sắt, cánh tay còn lại sẽ xây nhà bằng cách in 3D với mực in là kim loại."


Các bước thực hiện của Sfero

Các bước thực hiện của Sfero.

Công ty dự định sẽ triển khai thử nghiệm mẫu thiết kế này tại sa mạc Mojave, bang California hoặc đâu đó ở Hawaii, còn địa điểm xây dựng đã được xác định là “hồ” Gale Crater trên sao Hỏa.


Mô hình căn cứ dạng tổ ong QueenB xây bằng vật liệu composite và được bảo vệ khỏi bức xạ bằng uranium nghèo

Mô hình căn cứ dạng tổ ong QueenB xây bằng vật liệu composite và được bảo vệ khỏi bức xạ bằng uranium nghèo.

Có lẽ trong tương lai gần chúng ta cũng chưa được tận mắt chứng kiến căn cứ này được hiện thực hóa, thế nhưng nhiều ý tưởng tương tự, và cả mẫu thiết kế dạng tổ ong Queen B (Bioshielding) trước đó sẽ là những đóng góp quý giá để các nhà khoa học có thêm lựa chọn để quyết định thiết kế nào phù hợp nhất với môi trường khắc nghiệt trên các hành tinh xa xôi. Cơ quan vũ trụ châu Âu (European Space Agency) ESA mới đây cũng tuyên bố: họ đang cân nhắc để xây dựng một căn cứ trên mặt trăng bằng phương pháp in 3D.


Mẫu thiết kế căn cứ trên mặt trăng của ESA

Mẫu thiết kế căn cứ trên mặt trăng của ESA.