转载自：TransAxis，本文已获得授权。

嗨喽大家好呀！本期为各位看官带来浙江工业大学4位鬼才建筑学生的国际竞赛获奖作品——NEW HOUSTON. 小编看完投稿介绍文字后感觉这明明就是一群披着建筑学外衣的物理天文爱好者！姑且不论他们在设计上的成就，单单就拿所畅想出来人类未来发太空展计划与模式而言就足以构写出一篇“科幻小说”了。

（“太棒了，你简直就是一位科幻小说家。”——来自国外网友的评价）

为这样宏伟的太空未来发展计划而设计的建筑（可能在这里用建筑一词已经不能涵盖整个设计范围了）生存空间到底会是怎样的状态？到底是什么模式使得国外网友看后惊呼不可思议？究竟是怎样的设计让竞赛评审委员会无比青睐并被排于第一位？在中国迎来科幻元年之际建筑系学生又能结合专业本身带来怎样的可能性？

接下来，就为大家一一揭秘，娓娓道来~

Part 1 竞赛背景

很多人从小就对太空充满了幻想，虽然没有机会成为宇航员徜徉太空，但这并不能阻止我们对宇宙的迷恋。无论从经典科幻片《星际迷航》、《星球大战》、《变形金刚》还是近年的《遗落战境》、《火星救援》，各类充满想象力的武器、飞船、太空巨构总是能让人血脉贲张，心驰神往。

（电影海报配图，来源百度图片）

在2018年年底，四个浙江工业大学（涉世未深）的建筑生，参加了美国UNI平台上一个名为“OR1GYN国际太空栖息地设计”的国际建筑设计竞赛。在整个过程中，满怀激情地利用“毕生所学”过了一把太空瘾。

（竞赛海报配图，来源uni官网）

该竞赛的地点不同于以往“落地”的项目，而是位于离地2000千米的近地轨道上。在2040年，这是一个由全体地球居民集体委托建造的第一个太空定居点。这个分期建设的基地将执行未来所有的太空任务，同时其中的一部分会是未来30年所有关于探索太阳和太阳系以外区域的太空计划起点。同时，这个栖息地的功能还包括：为空间站加油、娱乐、研究和培训、服务和维护。

这竞赛乍一看是个极其复杂综合的项目，工作量貌似十分巨大（事后发现确实很大），还涉及到宇宙环境、天体物理一类的专业知识，一般人很难驾驭。但是对于我们这种爱出风头，对未知领域充满好奇，又空有一身本领没处使的小青年来说正合胃口。在对比了同时期乏善可陈的其他竞赛项目之后，我们马上科学上网填写报名表，开启了这项“进军太空”的计划！

该计划代号——“414星球大战”计划

（414是我们专教的门牌号）

（414专教门牌号）

（414专教内景，入门处挂了一块布用于遮挡视线）

Part 2 团队成员

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头脑风暴阶段，我们最先想到的是科幻电影中的“太空电梯”概念

（太空电梯概念图，来源www.artstation.com ）

其实进军太空这个计划就好比一场殖民运动——

STEP 1:  先派遣小规模的探险队（载人航天和发射各种卫星）去确认基本情况；

STEP 2:  再建立小型的殖民地（建立空间站）；

STEP 3:  修建铁路，然后殖民地逐渐成长为城市。

[太空电梯]正是我们要做的第三步（修建铁路）

我们最初的设想是太空电梯作为一根根包裹在地球表面的传送体，将人类运送到近地表面生存。而整个过程所需的能量则由向地球内部挖掘至地心的能量获得。这是一种残暴的“吞噬地球”的想法。但是这种想法不切实际并有局限性：首先挖掘地心的技术在不久的将来（本世纪中叶）似乎不可能实现；再者人类上去以后的生活和科研任务似乎无法开展。

此时李哥作了一个非常形象又恰当的比喻：假如我们参照世界航空发展史，把制造地月际飞船看作是莱特发明飞机，那么太空电梯不过是小孩子站在地面上放风筝。太空电梯这一步迈得太小了。

我们也参考过当年大热的国产科幻电影《流浪地球》里拖着地球前进的模式。

（流浪地球行星发动机配图，来源百度图片）

这个想法有很多问题，包括地壳无法承受发动机的作用力，发动机提供的动力根本无法推动地球等等。但最大的问题是，即使它能够实现，也无法让人类达到殖民宇宙的真正目的——快速扩张。它不过是一个搬家行为罢了。

（小组深夜工作照，左图为急于接收文件的大帅，右图为在外网查阅资料的李哥）

最终，关于新建栖息地的形态我们选择了球体，因为球体的无边界性和无方向性能给居住者一种“世界感”，使初次进入太空的地球人在心理上更容易接受和适应，并且球体表面的无方向性与太空的失重感给人的感觉是吻合的。（人类要成为太空物种必须适应在失重条件下生存）

接着，如果将全部功能布置在球体的表面，那么这个球将变得和地球一样大，复刻一个地球的意义不大。所以我们对其进行了瘦身处理，使它变成以一个个小球向太空中扩散。

瘦身的方式是将球作为实体，在利用完表面的空间后向内挖掘，对内部进行使用（跟之前挖掘地心的想法差不多）。这样一来，整体的体积是缩小了，但是内部的活动就显得封闭，压抑，令人不适。不如索性将内部的空间挖得更彻底一点，变成球套球的多层结构，让每一层的人都能够生活在球的表面（跟地球上一样）。

（噬星模式以及栖息地形态概念草图）

那么维持整个栖息地运转的能量从哪里来呢？一直靠地球供应是不现实的，“利用宇宙中的太阳能”也因为能量密度低的问题被pass掉。最后，我们做了一个大胆的决定——吞噬星体。

在该栖息地设置一种可以吞噬小行星的装置，将小行星吞噬、分解并将其内部的铁、水等有用物质转化为栖息地的能源和生产材料。（以下也将此栖息站称为“噬星体”）

（吞噬星体概念视频）

噬星具体过程：当探测到某一合适“吞噬”的天体后，New Houston将通过计算，提前运行到天体运行轨道上，转动孔洞合到一处。天体通过孔洞进入New Houston后，通过层层的减速装置逐级减速最后进入能源层转化成噬星体的能源和材料。若所吞噬的天体体积较大，则可利用外层电磁炮提前将其打散。若天体体积较小，则可直接派出捕捉飞船外出捕捉。

 （吞噬过程示意图）

至此，方案大概的架构已逐渐成型，头脑风暴阶段告一段落，下一步开始方案的推进和深化。

我们分工对各层进行功能分区和形态设计 

1.核心层（即能源层）

（能源层详图）

能源层的核心是一个巨大的核聚变反应堆，周边环绕着的是控制其稳定的约束环。“噬星体”将小行星捕获后，小行星通过层层减速、破碎装置，最终到达能源层。小行星被转化为生产生活原料和核反应堆原料。能源层再为其他各层供能，并向工业层提供生产材料，工业层通过再生产，转化为新的能源和生产资料向外输出。

（能源层分解图）

2.工业层

工业层将能源层“噬星”后获得的能量转化为电能与热能供给外层的生活居住和科研活动。并在本层中加入了机械臂等工业装置。

（工业层机械臂分类）

3.居住层

由大量的居住单体组合而成，是人类主要的活动空间，设有文教、娱乐等公共空间，满足人类移居太空后的社交需求。这层的建筑单体是由4D打印生成，且夹在科研层和工业层，交通运输上更高效快捷。

《4D打印介绍视频》

（4D打印是指在3D打印基础上增加了随着时间推移而变换的打印方式，它是一种可编程的事物，在制造过程之后，印刷产品会与环境中的参数发生反应，并相应地改变其形式，在本案中，我们将居住单体设定为4D打印产品）

（左边为居住模块4D打印工作流草图，右边为居住单体形态草图）

（居住单体个性化定制）

 （居住模块4D打印工作流）

（居住层场景图——太空剧场）

（居住单体组合形态）

4.保护层（科研层）

保护层由六边形单元体组合而成，包裹在噬星体最外层，由“保护系统”和“科研系统”两部分组成。

（科研保护层详图）

保护系统由电磁膜构成，保护噬星体内部不受宇宙辐射等侵害。

科研系统担负着探索外太空，寻找适合人类生存的新行星的责任，具有前进基地的意义。所以将其布置在外围保护层上，方便迅速快捷地观测宇宙环境，同时监测未知危害。科研层上还布置一定的武装设施，以应对宇宙中潜藏着的威胁。

（图为科研单体组合图，每一个科研单体由六边形内部的若干科研舱和角上的稳定结构体与垂直传送通道构成，方便从居住层直通科研层）

（犀牛建模工作界面）

预想的太空栖息地建设阶段

大致过程涉及四个时期：

1 实验阶段（5年）：建立空间站，从地面向太空发射能量核心与工业设备。建立与太空工地间的通讯联系，打开地空通道，建设基础设施，比如建立太空港等以满足下阶段物资运输要求这类设施。

2.  初步阶段（10年）：空间站逐步扩张，形成几个闭合的环形设施对中心的能源核心进行建设、运行调试。

3.  扩张阶段（5年）：能源核心起效后，开始建立居住层和科研层的空间框架，同时根据人口的数量进行单元体自生长打印，开始有首批普通地球人进驻太空定居点开始适应新生活。噬星体内的生态系统开始逐步发展。

4.  稳定阶段（10年）：该阶段整个“噬星体”的大致形体已经生成，“噬星功能”也运行正常，该定居点已形成一个较稳定的生态系统，人类生活能自给自足。此时开始切断与地球间的能源供应联系，仅保留通讯和必要交通联系。地球移民工作已大致完成，居住单体根据人口的波动会自动调节。该时期的工作重心在于外层科研探索上。

5.  远征阶段（若干年）：当一号噬星体运行成功后，可能根据需要以“细胞分裂”的方式在地球轨道上建设更多的基地，在本世纪结束前，所有地球人类将离开地球进入Origyn群中生活，在22世纪，Origyn将开始根据这一世纪的科研探索结果开启“星际流浪”计划，寻找离自己最近的恒星系作为殖民地。

（噬星体剖面图，清晰地展示了噬星体各圈层之间的关系和形态）

（吞噬过程效果图，利用爆炸图的形式再现噬星体吞噬小行星的过程）

（噬星体内部效果图，也是竞赛投稿的封面图，主要展现了圈层喷口和居住层在太阳光照下的光泽感）

（远征计划未来畅想图，描绘了远征阶段各噬星体散落在宇宙中寻找新的适合人类生存的星球的图景。）

“越透明的东西越神秘，字宙本身就是透明的，只要目力能及，你想看多远就看多远，但越看越神秘。想要揭开那层薄纱的欲望让我们四个在圣诞夜选择了开启这趟宇宙探险，过程是喜悦的，以至于抛开了一切，大而疯狂的东西总是拥有近乎危险的吸引力，在这段过程中每天讨论的是束缚核心，空间跳跃，减速装置，火木行星带...每天看到的是普及宇宙真理的李哥、不放过每一个逻辑漏洞的老王、攻克数字化难题的海哥。间歇性对抗现实的引力，短暂地离开建筑学，结果已然无足轻重，正如虫子抬起头仰望星空的那一刻。”

（此次竞赛获奖作品一览）

“我们最后给它（噬星体）取了个英文名叫New Houston。因为休斯顿是世界著名太空城，主要是投美国佬所好，不然还真想改成东方号，共和国号之类的。”

“这次竞赛是我本科阶段印象最深刻的设计了。设计一个太空栖息地需要很大的魄力，虽然是偏概念的东西，但是天马星空的思维过程让人很爽。方案最终落实在建筑本体上的内容微乎其微，大部分的精力花在了宇宙天体、机械装置、能源系统等让方案变得更合理（杂七杂八）的方面上。建筑学不止于建筑学，知识面越广，能考虑到的问题就越多，这样的设计才是一个有温度的、有人性关怀的东西。”

（获奖荣誉证书）

“组队做设计时选择靠谱的队友最重要，我觉得我们这四个人的配合非常默契完美，这也是一种幸运。”

“整个过程现在回忆都挺顺的，一些阶段性难关往往也能在李哥深夜连吃完三袋湾豆鸡排喝了一大瓶快乐水之后灵光一闪给解决了。”

“我至今仍没搞懂自己做了个啥出来。”

文字 & 图片：李响元、王琪泓

编辑：TransAxis 王祥

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