十多年前，美国国家航空航天局估计，将一磅有效载荷发射到太空的成本约为1万美元。如今，这个价格已经大幅下降，这在很大程度上要归功于埃隆·马斯克(ElonMusk)的火箭公司SpaceX，以及其他同样专注于可重复使用利用技术的“新太空”私营企业雨后春笋般的增长。

例如，SpaceX最近宣布，他们的一枚可重复使用的火箭——编号为B的猎鹰9号助推器——正式的飞行次数比美国宇航局的所有飞船都多（除了四架航天飞机外）。

随着新的、更大的运载火箭(比如该公司的Starship宇宙飞船)即将投入使用，未来几年进入太空的成本可能会降得更低。

但是，即使进入太空的门槛直线下降，想要开拓太空生活，人类仍必须面对一个物理学上的残酷事实：将大型物体发射到轨道需要大量的燃料和巨型火箭。因此，即使到近地轨道短暂旅行的成本下降到一个更容易接受的水平，如“蓝色起源”（BlueOrigin）的太空旅游业务，但更密集和哼遥远的活动，如殖民月球和火星，仍需要多次往返来运送所有货物以使人类能在其他星球上有质量地生活。

目前，人类的太空旅行方式就有点像一只背着家的乌龟。因此，大多数人都会同意，如果我们选择使用太空中已有的材料，而不是从地球上搬运未来太空殖民地所需的建筑材料，就能大大降低成本。

好在一些学术研究人员和私营公司正在努力实现这一点，探索以上理念的实用性，比如可以在轨道上制造航天器部件的机器人，游弋在太空的3D打印机，甚至从真菌生长出来的人类栖息地。

机器人在太空中制造机器人

去年秋天，美国政府宣布了一项促进卫星服务和轨道航天器建造新技术发展的计划。这项被称为“在轨服务、组装和制造国家计划”(OSAM)将努力推动政府机构、学术界和私营公司在外太空建设和修理能力方面取得更多重大进展。

为此，NASA与一家名为“太空制造”(MadeinSpace)的公司合作，制造了一艘名为OSAM-2的航天器，（原名Archinaut）。它将于年发射，然后在太空用3D打印两个航天器的横梁，它们从两侧展开可达33英尺。

在轨组装机器人

然后，OSAM-2将部署一个新型的太空帆，它能产生比传统太阳能电池板多5倍的电力。如果成功，这个小型的独立机器人太空工厂将证明这种方式能大大降低成本，并降低将预制货物从地球运到太空的风险。

机器人正在搭建太阳能帆

NASA和“太空制造”(MadeinSpace)的计划是，太空机器人将被用于建造轨道太空望远镜，在外星球上就地建造电力网、雷达臂架和燃料库等各种用途。发展这些能力对完成美国宇航局的“阿尔忒弥斯”(Artemis)任务很有帮助，NASA的目标是重返月球并建立基地。而实现这一目标需要新的技术和装备，使我们在月球表面建设基础设施的时候，不需要从地球上带去大量货物。

Thereabricator:3D打印机和回收器合二为一

将3D打印机带到太空并不是什么新的想法。例如，国际空间站(ISS)自年以来就有一个。3D打印机对宇航员来说非常有价值，他们可以用它来制造特殊工具或临时需要的任何部件。

空间站用的3D打印机

不过，普通的3D打印机要求你带上打印所需的原材料，如金属或水泥。而外太空项目包括月球基地，火星移民却要求他们使用当地的资源。而NASA的一个项目一直在测试一个类似的方法：即将宇航员携带的材料重新利用。

国际空间站上的“重建器”实际上可以回收已经打印好的工具和部件，将它们重新打印成全新的物品。它也可以使用包装太空货物的泡沫和塑料作为印刷材料。这种能力使它有别于普通3D打印机，因为普通3D打印机不能既重复使用塑料又不显著削弱塑料强度的。这个设备大约有迷你冰箱那么大，是由一家名为TethersUnlimited的公司为美国宇航局(NASA)开发的。

太空站里打印出来的3D棘齿扳手

由真菌形成的太空殖民地

林恩·罗斯柴尔德(LynnRothschild)是一名进化生物学家，研究外星生活的前景，以及如何利用地球上的生物学来改善我们建立其他星球生活区的方式。近年来，她一直在研究一个大胆的想法，这个想法可能会彻底改变人类外星居住的未来。

罗斯柴尔德的方法中，人类不需要从地球运输原材料到月球和火星上去建立基地，而是使用真菌来改造人类未来的栖息地。在美国宇航局的艾姆斯研究中心，罗斯柴尔德和一群科学家花了几年时间实验如何在受控的环境中使用各种不同的材料来生长菌丝——即真菌的地下丝线。

他们的做法是，当宇航员前往月球或火星时，他们将携带一个轻而紧凑的结构，里面充满了休眠的真菌。当他们到达后，就仅需要简单地加水，然后就能让栖息地不断拓展，就像人类改造沙漠那样。

这个花了真菌几星期才长出来的凳子，它们将作为建筑材料之一改变火星

美国国家航空航天局(NASA)最近在4月份宣布为该研究追加新一轮资金。同时，美国宇航局先进概念研究所继续支持该团队在不同材料中种植真菌，包括废纸和塑料等废物。他们还将在NASA的真空实验室中测试其作为建筑材料的潜力，该真空实验室可以模拟月球和火星的条件。

如果效果良好，这个项目甚至可以产生革命性的建筑技术，让人类也可以在地球上采用。

未来的环形太空殖民地，可以容纳一万人

太空探索，很多方面看似超越了人类科技所能达到的程度，然而正是许多人不懈地追求和努力，让越来越多科幻小说的情节成为现实。