據國外媒體報道,來自伊卡洛斯人類星際航行工程的景觀建筑師、城市概念規劃專家史蒂夫•薩默福德(Steve Summerford)認為人類在前往另一個行星系統的航行途中,需要什么的星際飛船。薩默福德一直從事地外行星開拓以及星際載人飛行環境的研究工作。盡管進行星際航行的宇宙飛船所能提供的生存環境與地球上差異較大,但是科學家們試圖盡可能地讓宇航員體會到在地球上的感覺。

研究人員設計的未來人類宇宙飛船
但目前為止還沒有一艘宇宙飛船能將運載工具與宇航員完美地結合起來,相反,研究人員側重于通過宇航員的經驗積累探討出可進行數個世紀宇宙航行后還具有可利用價值的設計,這些按當前最精密的工藝打造的工具可在未來被應用于建立一個遙遠的太空殖民地,最多可容納多達10000人的外星基地。本項研究提到了在1975年,由美國國家航空航天局的研究人員、斯坦福大學的學生聯合開展的名為《空間殖民:一項設計研究》的課題。但近些四十年以來,科學家們基本都聚焦在宇宙飛船內部空間的合理分配以及飛船潛在運輸效率的研究上。
現在我們所看到的許多關于恒星際旅行空間居住環境的構想設計,都體現出類似的特征,比如巨型宇宙飛船上的人們身著輕質金屬或者特殊面料的服裝在飛船內部飄動。目前,多個軌道空間站似乎在人類宇航飛行上積累了一些經驗,比如美國國家航空航天局的天空實驗室,俄羅斯的和平號軌道空間站,以及現在的國際空間站,都試圖在模仿一些生存環境,其目的就是為了給未來的殖民者提供多種形式的“家的感覺”,而這些設計可能是徒勞的。
對于伊卡洛斯人類星際航行的設計人員而言,這些軌道空間站的人居環境是相對經濟的,但是人類如果要進行數個世紀的恒星際旅行就要重新建立空間居住標準,要與地球上的建筑類似??梢栽趯⒋笮陀钪骘w船的內部空間打造成現今小區或者小城鎮的生活模式。根據科學家對“空間居住區”的研究結果,認為每人需要大約50平方米的面積才能保持最低限度的舒適,如果是一個將近1萬人的外星人類殖民基地,那么配套的生活設施總面積要求人均達到150平方米。
因此,如何分配宇宙飛船和外星基地的人居空間以及最小間距是未來人類拓展宇宙殖民地的一個重要基礎研究。根據科學家們計算,為了使恒星際航行達到合理的人居環境,宇宙飛船需要有67萬平方米的生活面積,其加壓艙體積大約為1740萬立方米,相當于三個帝國大廈的結構。在太空中航行要面對的最明顯問題就是失重,在建造太空殖民地時這是最有利,也是最不利的因素。其明顯的優勢在于可以解決工程材料的重量問題、運輸問題等,但是我們經過數十年的研究發現長期失重對人類的健康極為不利,因此我們需要人造重力場。
科學家認為可以通過建造一個巨型旋轉式結構的宇宙飛船來產生人造重力場,利用離心力的原理可模擬出大約70%的地球引力。確切地說,通過垂直旋轉軸我們可以感受到明顯的重力作用,這里的面積大小就是進行星際航行的宇航員們生活居住的主要場所,為了能將此面積最大化,圓環是個理想的選擇。從形狀上看,球形面的重力場效率是極低的,而由多個環形圈構成的同心圓堆疊結構則更有效率。
另外,建設一艘恒星際宇宙飛船,需要突出模塊化的設計理念。由許多個小型單元構成的大型宇宙飛船可允許未來的任務拓展,系統冗余設計等。在建造過程中,可在臨時軌道上進行組裝或者在拉格朗日點上進行裝配,這樣可使得建造過程更容易些和降低成本。內部的構造可模仿城市的設計,使用堆疊或者多層建筑,加強對垂直空間的利用。同時,也需要使用內空間進行植樹、種植等農業活動,提供娛樂場所等。這支由科學家、材料工程師、城市規劃師組成的研究小組,希望有一天可將這些設計理念賦予實施,打造出恒星際旅行的太空社區。

