提出背景

从文艺复兴时期因异教学说遭到责难的思想家到现代科幻小说，探索地球以外的遥远世界长久以来就是人类的一大梦想。对于知识和探索未知，人类永远不会满足。

从历史观点上说，上演星际旅行需要打造体积巨大的世界舰，里面将建造起伏的山丘、湖泊和郊区，所有这些都容纳在金属打造的超结构内，这些结构的规模将超乎人们想象。然而，这些巨型设计不可避免的遭受“被放弃”的命运，因为这种飞船的体积已经超出了人们的理解范畴。

因此，采取的更合理做法并不是建造超大号的世界舰，而是选择体积较小的星际飞船，这种飞船被称之为“星际殖民飞船”(以下简称CIV），这种飞船将采用模块式设计，可容纳1万人。1

设计规划

结构设计

星际飞船的每一个舱都由多个模块构成，其建筑和功能方面的特性能够发生改变。不同舱之间由半圆形步行高架桥连接，允许居民在覆盖数公里区域的整个居住区内活动。被提议的飞船舱由5个模块构成，连接在一起的长度接近775米。这些舱构成的居住空间可容纳大约1万人。(根据最初的评估，1万人是保持一个社区健康和多元化的最低人数。）为了在设计星际飞船时获得最大的灵活性，相关程序和模块式设计成为必然选择。任何早期概念都必须具备“长寿”特征，必须能够随着参数的不断变化作出调整，无论是技术层面的还是程序层面的，也就是具有适应性和可扩展性。飞船采用的模块需要能够轻易复制，同时有效利用空间。所有模块式组件有机结合在一起，构成整个飞船设计。

为设计用于太空探索的飞船方面，科学家曾提出过很多几何结构，最受欢迎的几何结构包括球形、圆柱形、圆环面以及带状圆环面。在空间利用方面，此前的研究认为球形和圆柱形的效率不及圆环面结构。以圆环面结构为例，设计师没有必要将整个结构设计成舒适的居住空间，可以设计成由一系列高架桥连接的居住舱，整艘飞船缓慢旋转，以产生人造重力，这是人体在长时间太空旅行时所必须的。与其他含有弯曲空间的其他几何结构相比，这种设计允许打造巨大的内部平坦居住空间。此外，这种选择也能让更有效更紧凑的飞船设计成为可能，潜在地降低建造和技术性成本。这种结构的一个概念模型由相互连接的居住舱构成，环绕中央的零重力舱旋转，每一个居住舱内建有住所、农业设施、市政设施、开放空间以及工作和研究场所。

环境设计

一艘CIV应该是一个或者多个成群的居住地，每个居住地都建有必要的设施，满足殖民者的需要。飞船内的建筑和间隙需要能够营造出健康的社区居住环境，满足居民在地球上习以为常的基本领地和隐私需求。以下列举的是一些能够促进居民生理和心理健康的环境设计：

1.允许居民调整一个空间的结构和视觉外观

2.打造狭长景观和远焦点

3.利用结构设计空间，让发现和演变成为一种可能

4.材料、形态、外形、质地和色彩要富于变化，鼓励能够吸引人眼球的设计

5.保持一些外观或者连接设施的自然性

健康设计

星际飞船居民需要拥有调整和改变住所以及附近地区的能力，这一点非常重要。因此，住所在设计上需要能够改变成不同形态，可以周期性重新调整并且保持功能完善以及附近地区的健康。通过建造彼此隔开的居住舱，而不是打造一个居住舱，飞船上的人员在遇到紧急情况时能够拥有更大的控制能力，例如疾病、农业疾病爆发或者机械系统故障。

每一个居住模块在布局和利用方式方面都应该别具一格，形成不一样的景观。在居所附近活动时，居民应该能够获得身心愉悦的体验，获得生活在地球上社区的感觉。此外，飞船上的社区还要经过精心设计安排，既不能让大脑迅速吸收，也不会被大脑抛弃。飞船社区内栽种的植物需要具有很多功能，既能满足居民的食物需求，又能满足医疗需求。在结构之间保留步行走廊和开放空间便于让殖民者举行聚会，参加社交和娱乐活动，让他们的身体和内心拥有自由感，促进他们的生理和心理健康。

不过，星际飞船毕竟是一个人造环境，居民终究无法获得与地球上一模一样的生活体验。为了尽可能接近，飞船的建造材料可考虑使用木料和石料。这些材料的运用能够提高空间的品质，让人与大自然联系在一起。1