12 月 19 日消息，科技媒體 Science 于 12 月 16 日發布博文，報道稱在美國地球物理聯合會（AGU）年會上，哈佛大學研究團隊提出新的定居火星可行方案，利用火星豐富的冰資源建造棲息地。
該團隊由哈佛大學行星科學家 Robin Wordsworth 帶領，他指出火星表面及地下蘊藏超過 500 萬立方公里的冰，這為建造防護性棲息地提供了理想材料。
火星北部冰蓋，圖源：美國宇航局
研究人員展示了相關模型，表明利用冰建造的結構不僅隔熱性能優越，還能有效防御太陽有害射線，有望讓未來的火星宇航員居住在類似“冰雪奇緣”的世界中。
援引博文介紹，火星棲息地的建材主要有兩種選擇：冰與風化層（塵埃和碎石）。Wordsworth 指出，利用風化層并非理想之選，主要是因為需篩分大量硅、氧元素并經高溫熔煉制成玻璃，能耗極高。
相比之下，受地球冰洞啟發，研究團隊選擇了更易獲取的冰。前哈佛本科生、現研發中心系統工程師 Rafid Quayum 主導了這項工作，他提出將冰棲息地設計為占地約 1 公頃的穹頂結構，內設居住區與農業區。
圖源：AGU 2025 年會官網
數學模型驗證了冰結構的實用性。在隔熱方面，數米厚的冰層能將內部溫度從火星常見的-120°C 提升至-20°C，這一溫度雖不溫暖，但足以維持冰體穩定。
在結構強度上，通過摻入水凝膠（富含聚合物鏈）可顯著提升冰的抗壓性與柔韌性。針對冰在低壓下直接轉化為氣體（升華）的風險，研究團隊建議添加防水涂層加以抑制，不過該涂層材料可能初期需從地球運送。
冰棲息地最大的優勢在于其獨特的光學特性。模型顯示，冰層能阻擋大部分紫外線波長，同時允許可見光和紅外線透過。這一特性至關重要，既保護了人類免受電離輻射傷害，又引入了對植物光合作用及宇航員生理、心理健康不可或缺的自然光熱。
盡管前景誘人，該方案仍面臨嚴峻挑戰。首先是工程量巨大，現有能源水平下（相當于國際空間站功率），每天僅能處理約 15 平方米的冰建材。其次，蘇黎世聯邦理工學院的 Adomas Valantinas 指出，火星頻繁的塵暴會覆蓋冰層，削弱其透光與隔熱優勢。
