点亮月球：月球南极太阳能塔
当人类憧憬在地球以外建立永久基地之时，一项具有前瞻性的基础设施工程设计正为我们的太空未来引路开航。
月球能源新构想
在探索其他星球可持续前哨站的过程中，能源生产是一项巨大挑战。由知名建筑事务所Foster + Partners与Branch Technology公司合作的一个创新项目，为月球崎岖地形提供了量身定制的解决方案。他们为月球南极设计的这座50米高太阳能塔，是以建立长期月球探索和居住所需的基础设施为目标。该项目获得了美国国家航空航天局（NASA）小企业创新研究（SBIR）第一阶段计划的支持，可能彻底改变我们在太空中获取能源的方式。
“月球南极是太阳能的’宝库’，”Foster + Partners的首席设计师埃琳娜·马丁内斯(Elena Martinez)表示。”在长约14个地球日的月昼期间，其高地几乎持续沐浴在阳光中。垂直塔结构能高效捕获这种能量，无需在其他位置可能需要的复杂跟踪系统。”
为月球前沿而建
为月球建造结构将工程学推向极限。这座塔必须能承受在酷热的月昼和严寒的月夜之间超过300摄氏度（540华氏度）的极端温差，同时要足够轻，以便从地球发射，又要足够坚固，能在月球六分之一的重力下支撑太阳能电池阵列。
Branch Technology公司在3D打印和先进材料方面的专业知识至关重要。团队正在探索使用月壤——月球表面松散、布满尘埃的土壤——作为建筑资源的方法。这种方法可以大幅减少从地球运输的材料量，在航天飞行中，每一克都至关重要。
“我们正在为一个外星世界设计建筑，”Branch Technology的发言人戴维·金(David Kim)解释说。”我们采用参数化设计方法——利用算法在最小化质量的同时优化强度——使我们能够创造出既轻如鸿毛又坚如磐石的塔。”
从地球到太空
这座月球奇迹的比例模型正在肯尼迪中心(Kennedy Center)举办的Foster + Partners”从地球到太空再返回”(From Earth to Space and Back)展览上展出，展期至2025年4月13日。除塔楼模型外，参观者还可以通过3D打印模型、沉浸式影片和互动展示探索其他太空栖息地的概念。展览邀请我们畅想人类在月球、火星及更远星球上繁衍生息的未来——一个太空创新成果回馈地球的未来。
“我们从这些极端环境中汲取的经验，塑造了我们解决地球问题的方式，”Foster + Partners的代表莎拉·帕特尔(Sarah Patel)说。”高效的太阳能设计、新颖的建筑技术以及自给自足的系统，可能很快就会将地球上的城市转变为更环保、更智能的地方。”
为月球梦想供能
这座太阳能塔仍处于设计阶段，只是更大蓝图中的一小部分。可持续的月球基地将需要电力、通信、栖息地和资源管理等系统组成的网络协同工作。随着NASA的阿尔忒弥斯(Artemis)计划准备将人类送回月球，类似这样的项目凸显了将短期访问转变为永久定居点所需的创新思维。
月球的未来可能会超越今天的设计构想而发展，但核心挑战依然存在：我们如何在一个与地球截然不同的环境中获取能源、建造住所并维持生命？月球南极太阳能塔提供了一个”高耸”的答案——一座50米高、象征着无限可能性的灯塔。
在肯尼迪中心”从地球到太空再返回”展览上探索这项及其他宇宙创新成果，展期至2025年4月13日。一起踏上人类多行星未来的壮丽旅程。