在近期举办的美国地球物理联合会（AGU）年会上，哈佛大学研究团队公布了一项颇具创新性的火星定居方案：利用火星丰富的冰资源构建人类栖息地。这一设想为未来火星探索提供了全新思路，引发科学界广泛关注。
带领该团队的哈佛大学行星科学家罗宾·沃兹沃斯（Robin Wordsworth）指出，火星表面及地下蕴藏着超过500万立方公里的冰资源。这些冰层不仅储量丰富，且分布广泛，为建造防护性栖息地提供了理想材料。研究团队通过数学模型验证了冰结构的可行性，发现数米厚的冰层能将火星常见的-120°C极端低温提升至-20°C，虽仍寒冷但足以维持冰体稳定，为人类活动创造了基础条件。
在建材选择上，团队对比了冰与火星风化层（尘埃和碎石）的优劣。沃兹沃斯解释，利用风化层需筛分大量硅、氧元素并高温熔炼制成玻璃，能耗极高且工艺复杂。而冰资源获取更为便捷，受地球冰洞启发，研究团队设计了占地约1公顷的穹顶式冰栖息地，内部划分为居住区与农业区，既满足生活需求又支持植物生长。
为提升冰结构的性能，团队提出了多项创新技术。通过掺入富含聚合物链的水凝胶，冰的抗压性与柔韧性显著增强；针对火星低压环境下冰易直接升华的问题，建议添加防水涂层抑制气体逸散，尽管初期涂层材料可能需从地球运输。冰层的光学特性成为关键优势：模型显示，冰能阻挡大部分紫外线，同时允许可见光和红外线透过，既保护人类免受辐射伤害，又为植物光合作用和宇航员心理健康提供自然光热。
前哈佛本科生、现研发中心系统工程师拉菲德·奎尤姆（Rafid Quayum）主导了具体设计工作。他表示，冰栖息地的灵感源于地球冰洞的天然隔热与透光特性，通过穹顶结构最大化利用冰的物理优势。数学模型进一步证实，冰层在结构强度、隔热性能和光学特性上均优于传统材料，为火星定居提供了科学依据。
然而，该方案仍面临多重挑战。首要问题是工程量巨大：以现有能源水平（相当于国际空间站功率）计算，每天仅能处理约15平方米的冰建材，大规模建设需突破能源限制。苏黎世联邦理工学院的阿多马斯·瓦兰蒂纳斯（Adomas Valantinas）指出，火星频繁的尘暴会覆盖冰层表面，削弱其透光与隔热效果，需研发防尘技术或定期维护机制。尽管如此，这一方案仍为火星探索开辟了新路径，其创新性设计为未来太空殖民提供了重要参考。
