麦特戴蒙主演的电影《绝地救援》描述受困火星的太空人如何求生的科幻故事，不过若人类真的要在火星上进行长期定居任务，可不希望沦落到麦特戴蒙在片中的困境，而要能好好的打造火星住宅才好，不过，若是建筑材料得从地球运去，那成本可就太高了，最好能取材于火星，用 3D 打印的方式建成，为此，美国航太总署（NASA）举办了“3D 打印火星屋”挑战赛（3D Printed Habitat Challenge），第一名出炉，得奖的是太空探索建筑（Space Exploration Architecture，SEArch）与云端建筑工作室（Clouds Architecture Office，Cloud AO）的火星冰屋（MARS ICE HOUSE）。
NASA 于 2015 年 9 月底宣布发现火星有液态水的证据，而科学家更早已知道火星上有许多冰，在火星的高纬度地区，有暴露的冰冠，或是地面下不深处就有大量的冰，因此只要登陆火星时，选择有大量冰或水的地区，就可以取之于当地，用冰来做为建筑材料；同时，水也是太空人生存及种植农作物不可或缺的资源，因此取用水与冰可说是一举两得。
对于火星的严酷环境来说，冰屋也是个相当理想的选择，这是因为水与冰的特性是能让可见光穿透，但是对更高能量的辐射线屏蔽效果相当好。在火星，由于大气层稀薄，宇宙射线与太阳的辐射会对人体造成相当大的威胁，冰屋的结构是双层构造，可挡下有害的辐射线，同时又能让可见光穿过，让内部温暖，并能种植作物，内层冰壳内部铺有一层气凝胶，用来做为绝缘材料，保持居住区温暖，又不会让冰壳融化，居住区有私人空间与共用空间，并有垂直式的水耕农园，提供食物与氧气。
登陆选择的地区会是有冰冠或是地下不深处就有冰的寒冷地区，终年温度都在零下，不过在火星稀薄大气层的的低气压下，冰会直接升华为气体，因此建造冰屋时外层要先以用大力马（Dyneema）防弹纤维强化过的氟塑膜塑胶外衬包覆，氟塑膜具有高透光、不易沾染尘土、抗静电与极为耐用的特性，膜内部填充较高气压的大气，让内部的冰屋不会升华消失掉。
而建造冰屋的方式，则是先捕捉由冰升华而成的水蒸气，施以阳光的热能化为水，成为水之后，用机器人将水混合纤维与气凝胶，一层层的喷出结构，近距离喷头可确保水喷上结构时就会重新结冰，机器人会自己打印出往上攀升的轨道，因此可以用 3D 打印的方式往上一层层印出整个结构，这个建造方式已在地球上实验成功。
火星冰屋让研发团队拿下 NASA “3D 打印火星屋”挑战赛第一名大奖，夺下奖金 2.5 万美元，或许未来人类移民火星时，第一批先锋可能就是住着这样的 3D 打印冰屋了。
（Source：YouTube）
- mars ice house
- 3D-printable ice house could be our home on Mars
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