在美国地球物理联合会（AGU）2025年年会上，哈佛大学研究团队公布了一项关于火星定居的全新构想——利用火星丰富的冰资源建造人类栖息地。这一方案由行星科学家罗宾·沃兹沃斯（Robin Wordsworth）带领的团队提出，其核心在于将火星表面及地下超过500万立方公里的冰转化为防护性建筑结构，为未来宇航员提供生存空间。
研究团队对比了两种潜在的火星建材：冰与风化层（由尘埃和碎石组成）。沃兹沃斯指出，风化层需通过高温熔炼提取硅、氧元素制成玻璃，这一过程能耗极高，且设备需求复杂。相比之下，冰的获取与加工更为便捷。受地球冰洞结构的启发，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，既满足人类生存需求，又支持植物生长。
数学模型验证了冰结构的可行性。数米厚的冰层可将内部温度从火星常见的-120°C提升至-20°C，虽仍寒冷但足以维持冰体稳定。为增强结构强度，团队提出向冰中掺入水凝胶（富含聚合物链），显著提升其抗压性与柔韧性。针对冰在低压环境下直接升华的问题，研究建议添加防水涂层，但初期涂层材料可能需从地球运输。
冰栖息地的光学特性是其独特优势。模型显示，冰层可阻挡大部分紫外线，同时允许可见光和红外线穿透。这一特性既保护人类免受电离辐射伤害，又为植物光合作用及宇航员心理健康提供自然光照。前哈佛本科生、现研发中心系统工程师拉菲德·奎尤姆（Rafid Quayum）主导了这项设计，他强调：“冰的透光性让栖息地内部无需依赖人工照明，大幅降低能源消耗。”
然而，该方案仍面临多重挑战。首先是工程规模：以当前能源水平（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，建造大型栖息地需数十年时间。其次，火星频繁的尘暴可能覆盖冰层，削弱其透光与隔热性能。苏黎世联邦理工学院的阿多马斯·瓦兰蒂纳斯（Adomas Valantinas）指出：“尘暴颗粒会嵌入冰层，改变其光学特性，需开发自动清洁或防护机制。”
