但NASA 似乎對(duì)這個(gè)想法很感興趣——向來(lái)自卡內(nèi)基梅隆大學(xué)(CMU) 和華盛頓大學(xué)(UW) 的團(tuán)隊(duì)授予NASA 先進(jìn)概念研究所(NIAC) 第二階段60 萬(wàn)美元的資助。該團(tuán)隊(duì)正在尋求開(kāi)發(fā)一種能夠模擬完整地球重力并通過(guò)單個(gè)火箭發(fā)射的結(jié)構(gòu)。

相關(guān)的“一次發(fā)射千米級(jí)空間結(jié)構(gòu)”項(xiàng)目最初于去年被納入NIAC計(jì)劃。在過(guò)去的一年里，他們成功完成了該項(xiàng)目的第一階段，其中他們分析了類似于月球門(mén)戶的任務(wù)概念，可以部署為一公里長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)。由卡耐基梅隆大學(xué)的扎克·曼徹斯特教授和華盛頓大學(xué)的杰弗里·利普頓教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)最近被接受為2022 年NIAC 研究員，因?yàn)闈M足了NASA 對(duì)該項(xiàng)目的期望。

但這并不是NIAC 第一個(gè)解決太空大型結(jié)構(gòu)想法的項(xiàng)目。 NextBigFuture 報(bào)道了2021 年大約十幾個(gè)NIAC 資助的項(xiàng)目，這些項(xiàng)目將利用新的超材料并大幅擴(kuò)大其在太空中的規(guī)模。美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA) 也不是唯一的支持者- 中國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)也資助了開(kāi)發(fā)一公里大小物體的努力，投資額約為230 萬(wàn)美元。

雖然像這樣的大型結(jié)構(gòu)需要大量投資，但它們也具有巨大的潛在效益。使用離心力來(lái)實(shí)現(xiàn)地球引力有兩種選擇：要么旋轉(zhuǎn)得非常非常快，要么有一個(gè)非常非常大的旋轉(zhuǎn)軸。不幸的是，人類是柔軟的水袋，不喜歡長(zhǎng)時(shí)間超高速旋轉(zhuǎn)?？茖W(xué)認(rèn)為不舒適的旋轉(zhuǎn)速度極限為每分鐘3 轉(zhuǎn)左右。因此，要以低于3 rpm 的速度旋轉(zhuǎn)并仍然享受整個(gè)地球的模擬重力，結(jié)構(gòu)本身必須有一公里長(zhǎng)。

到目前為止，在一次火箭發(fā)射中容納這么多材料已被證明是不可能的。但曼徹斯特博士和他的團(tuán)隊(duì)相信他們已經(jīng)找到了解決這個(gè)不可能的問(wèn)題的潛在解決方案——高膨脹率可展開(kāi)結(jié)構(gòu)（HERDS）。 HERDS 本身采用了兩項(xiàng)新穎的機(jī)械創(chuàng)新——剪切輔助技術(shù)和分支剪刀機(jī)構(gòu)。

剪切輔助技術(shù)是一種新型超材料，在手性模式下拉動(dòng)時(shí)會(huì)膨脹。手性水平還可以控制材料的剛度。它們似乎作為機(jī)器人應(yīng)用中的線性執(zhí)行器和夾具而受到關(guān)注，但它們?cè)谔罩械氖褂蒙形吹玫阶C實(shí)。

分支剪刀機(jī)構(gòu)是從緊湊結(jié)構(gòu)擴(kuò)展到更大結(jié)構(gòu)的另一種方法。這種樹(shù)枝狀剪刀機(jī)構(gòu)最初由Youtuber 和藝術(shù)家Henry Segerman 開(kāi)發(fā)，可以從更緊湊的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)楦蟮慕Y(jié)構(gòu)。

理想情況下，這些系統(tǒng)中的一個(gè)或兩個(gè)將用于創(chuàng)建模擬地球重力速度的公里級(jí)空間棲息地結(jié)構(gòu)。曼徹斯特博士、利普頓和他們的團(tuán)隊(duì)相信，他們可以利用這些技術(shù)來(lái)創(chuàng)建管狀結(jié)構(gòu)，當(dāng)封裝在火箭整流罩中時(shí)，管狀結(jié)構(gòu)的尺寸可以擴(kuò)大到其尺寸的150 倍。這是一個(gè)雄心勃勃的目標(biāo)，但他們有時(shí)間和金錢(qián)來(lái)實(shí)現(xiàn)它。到兩年的NIAC 研究期結(jié)束時(shí)，如果這個(gè)想法足夠充實(shí)，甚至可能有時(shí)間將這些新技術(shù)整合到月球門(mén)戶的計(jì)劃中。