在美国地球物理联合会（AGU）年会上，哈佛大学研究团队提出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。这一方案为未来火星探索与长期驻留提供了全新思路。
哈佛大学行星科学家罗宾·沃兹沃斯带领的团队研究发现，火星表面及地下蕴藏着超过500万立方公里的冰。这些冰资源分布广泛，为建造防护性栖息地提供了理想的天然材料。沃兹沃斯指出，冰的获取相对容易，且具有诸多潜在优势。
在火星栖息地的建材选择上，研究团队曾考虑过冰与风化层（由尘埃和碎石组成）两种方案。然而，利用风化层存在诸多弊端。要将其制成可用建材，需筛分大量硅、氧元素，并经过高温熔炼制成玻璃，这一过程能耗极高。相比之下，冰成为了更优选择。受地球冰洞的启发，团队决定采用冰作为主要建材。
前哈佛本科生、现研发中心系统工程师拉菲德·卡尤姆主导了栖息地的设计工作。他提出将冰栖息地设计为占地约1公顷的穹顶结构，内部划分为居住区和农业区。这种设计既满足了宇航员的居住需求，又为在火星上开展农业活动提供了可能。
数学模型验证了冰结构的实用性。在隔热性能方面，数米厚的冰层能够显著提升内部温度。它可以将火星常见的-120℃的低温提升至-20℃，虽然这一温度仍不算温暖，但足以维持冰体的稳定，为宇航员提供一个相对适宜的生存环境。
在结构强度方面，研究团队也进行了优化。通过掺入富含聚合物链的水凝胶，冰的抗压性和柔韧性得到了显著提升。针对冰在低压环境下容易直接转化为气体（升华）的问题，团队建议添加防水涂层来抑制这一现象。不过，这种防水涂层材料在初期可能需要从地球运送。
冰栖息地最大的亮点在于其独特的光学特性。模型显示，冰层能够阻挡大部分紫外线波长，同时允许可见光和红外线透过。这一特性对于火星定居至关重要。它既能保护人类免受电离辐射的伤害，又能引入对植物光合作用以及宇航员生理和心理健康不可或缺的自然光热。
尽管这一方案前景广阔，但也面临着诸多严峻挑战。首先，工程量巨大是当前面临的主要问题之一。以现有的能源水平（相当于国际空间站的功率）计算，每天仅能处理约15平方米的冰建材，这远远无法满足大规模建设的需求。其次，苏黎世联邦理工学院的阿多马斯·瓦兰蒂纳斯指出，火星频繁的尘暴会对冰层造成影响。尘暴会覆盖冰层，削弱其透光和隔热优势，给栖息地的正常运行带来困难。
