在近期舉辦的美國地球物理聯合會（AGU）年會上，哈佛大學研究團隊公布了一項頗具創新性的火星定居方案：利用火星豐富的冰資源構建人類棲息地。這一設想為未來火星探索提供了全新思路，引發科學界廣泛關注。
帶領該團隊的哈佛大學行星科學家羅賓·沃茲沃斯（Robin Wordsworth）指出，火星表面及地下蘊藏著超過500萬立方公里的冰資源。這些冰層不僅儲量豐富，且分布廣泛，為建造防護性棲息地提供了理想材料。研究團隊通過數學模型驗證了冰結構的可行性，發現數米厚的冰層能將火星常見的-120°C極端低溫提升至-20°C，雖仍寒冷但足以維持冰體穩定，為人類活動創造了基礎條件。
在建材選擇上，團隊對比了冰與火星風化層（塵埃和碎石）的優劣。沃茲沃斯解釋，利用風化層需篩分大量硅、氧元素并高溫熔煉制成玻璃，能耗極高且工藝復雜。而冰資源獲取更為便捷，受地球冰洞啟發，研究團隊設計了占地約1公頃的穹頂式冰棲息地，內部劃分為居住區與農業區，既滿足生活需求又支持植物生長。
為提升冰結構的性能，團隊提出了多項創新技術。通過摻入富含聚合物鏈的水凝膠，冰的抗壓性與柔韌性顯著增強；針對火星低壓環境下冰易直接升華的問題，建議添加防水涂層抑制氣體逸散，盡管初期涂層材料可能需從地球運輸。冰層的光學特性成為關鍵優勢：模型顯示，冰能阻擋大部分紫外線，同時允許可見光和紅外線透過，既保護人類免受輻射傷害，又為植物光合作用和宇航員心理健康提供自然光熱。
前哈佛本科生、現研發中心系統工程師拉菲德·奎尤姆（Rafid Quayum）主導了具體設計工作。他表示，冰棲息地的靈感源于地球冰洞的天然隔熱與透光特性，通過穹頂結構最大化利用冰的物理優勢。數學模型進一步證實，冰層在結構強度、隔熱性能和光學特性上均優于傳統材料，為火星定居提供了科學依據。
然而，該方案仍面臨多重挑戰。首要問題是工程量巨大：以現有能源水平（相當于國際空間站功率）計算，每天僅能處理約15平方米的冰建材，大規模建設需突破能源限制。蘇黎世聯邦理工學院的阿多馬斯·瓦蘭蒂納斯（Adomas Valantinas）指出，火星頻繁的塵暴會覆蓋冰層表面，削弱其透光與隔熱效果，需研發防塵技術或定期維護機制。盡管如此，這一方案仍為火星探索開辟了新路徑，其創新性設計為未來太空殖民提供了重要參考。
