我一直认为冯·诺依曼的大脑是另一个物种的标志，这个物种在进化上优于人类。
——诺贝尔奖获得者汉斯·A·贝特
属于阿尔法班的孩子穿着灰色的衣服。 因为他们很聪明，所以他们比我们更努力。 我很幸运我属于Beta班，因为我不想那么辛苦。 我们比伽玛级和德尔塔级要好得多。 gamma 类很愚蠢。
——阿道夫·赫胥黎《美丽新世界》
（译/曹宁平）诺贝尔奖获得者、苏联理论物理学派创始人之一列夫·朗道（Lev ）曾用对数尺度将物理学家从1到5进行排名。一级物理学家的影响力是其十倍比二级物理学家高，等等。 他谦虚地给自己评分为 2.5，晚年升至 2。 第一级包括海森堡、玻尔、狄拉克等人。 爱因斯坦的为0.5！
我在人文学科或其他科学领域（例如生物学）工作的朋友对物理学家和数学家（后者使用冯·诺依曼代表爱因斯坦）如何根据这种层次结构进行思考感到困扰。 震惊又困扰。 显然，在其他领域，能力差异并不那么明显。 但我发现兰道的体系是合理的：有些物理学家做出了我什至无法想象的贡献。
我什至开始相信，按照朗道的评价标准，理论上，未来一定有人能够超越爱因斯坦的0.5水平。 认知能力的基因研究表明，目前存在某些人类基因突变，如果以理想的方式结合起来，将产生比有史以来最聪明的人类聪明得多的个体。 简而言之，如果传统的智商评估在这个分数上仍然有意义，那么智商达到了1000的数量级。
在1967年的电影版《献给阿尔吉农的鲜花》中，克里夫扮演了年轻的查理，他从一个智障面包店工人变成了智商200的天才。图片来源：/ of Getty
天才是一种基因加上九千九百九十九个其他基因
在丹尼尔·凯斯的小说《献给阿尔吉农的鲜花》中，一个名叫查理·戈登的智障青年接受了实验性治疗，智商从60提高到了200左右。他从一个被朋友欺负的面包店工人变成了一个天才。毫不费力地看到世界上潜在的联系。 “我正处于清晰度和美丽的顶峰，我什至不知道它的存在，”查理写道。 “没有什么比突然得到问题的答案更令人满足的了……这是美丽、爱和真理的完美结合。” 。 这就是快乐。”与今天平均智商100相比，超级智力与今天平均智商的差距肯定更大。
超级智能的可能性直接源于智能的遗传基础。 人类的特征，例如身高和认知能力，是由数千个基因控制的，每个基因都发挥着微小的作用。 有多少常见的基因突变会影响每个性状？ 可以根据发现的等位基因对性状产生积极或消极影响的程度（通过身高或智商测量）来估计粗略的定量下限。
社会科学基因组联盟 (SSGAC) 是由数十家大学实验室组成的国际合作组织，已确定了影响认知能力的人类 DNA 区域。 他们表明，人类 DNA 中的一些单核苷酸多态性确实在统计上与超过 100,000 名人类个体的样本中的智力相关——即使在对 100 万个独立 DNA 区域进行多重比较测试进行校正后也是如此。 。
如果只有少数基因控制认知，那么每个基因的突变都会极大地改变智力分数——比如，两个人之间相差 15 分。 但迄今为止，研究人员能够检测到的最大影响范围还不到一个智商点。 更大规模的影响应该更容易检测到，但尚未被发现。
这意味着至少有数千个控制智商的等位基因导致了人群表现的差异。 更复杂的分析（误差线较大）估计可能有多达 10,000 个等位基因影响智力。
每个基因突变都会微妙地增加或降低认知能力。 因为认知能力是由微小影响的总和决定的，所以它遵循正态分布，与熟悉的钟形曲线一致，中间的人比尾部的人多。 具有高于平均水平的阳性突变的人将具有高于平均水平的能力。 将智商提高一个标准差（15 分）所需的额外阳性突变数量与突变总数（大约 100）的平方根成正比。 简而言之，你每获得 100 个左右的“好”等位基因，你的智商就会提高 15 分。
鉴于存在数千种潜在的阳性基因突变，其含义非常明显：如果通过人工改造某人获得每种可能的阳性突变，那么他们的认知能力将比平均水平高出大约 100 倍。 差，相当于IQ值超过1000。
牲畜和农作物的育种已经使一些物种发生了多达 30 个标准差——仅今天的肉鸡的重量就比 1957 年增加了四倍。类似的方法也可以将人类的智商提高到 1,000 以上。 图片来源：, MJ, , BL, , VL, , DR, & , FE , , 以及 1957 年、1978 年和 2005 年的产量。 , 1-13 (2014)。
目前还不完全清楚这个范围内的智商值意味着什么。 但无论这意味着什么，我们都可以相信，这样的人将比地球上 1000 亿人中最有能力的人更有能力。 我们可以想象，他能够以最强的形式汇集所有的智力品质：对图像和语言的近乎完美的回忆； 超快的思维和计算； 强大的空间想象力和可视化能力，甚至对于更高的维度也是如此； 多维度分析能力和多任务并行思维能力； 等等，很难一一列举。 查理·戈登的超级增强版。
要实现这种最极端的类型，我们必须直接编辑人类基因组，确保这10000个位点都是有益的基因突变。 最近发现的/Cas系统引发了过去几年基因工程的一场革命，乐观的是，类似的基因编辑技术有一天可能成为可能。 哈佛大学遗传学家乔治·丘奇甚至表示，通过选择和编辑亚洲象的胚胎基因超级人类科技，技术将使得复活猛犸象成为可能。 如果丘奇是对的，我们应该将从超级天才到猛犸象的一切都添加到新基因时代将产生的奇迹清单中。
但智力不是无法量化吗？不幸的是，它似乎可以量化
智商可以达到 1000 的一些假设仍然存在争议。 在某些领域，关于智力是否可以量化还存在争议。
诺贝尔物理学奖获得者理查德·费曼在他的自传《住手吧，费曼先生》中用了整整一章来描述他对人文学科的逃避，这一章的标题是“总是试图逃避”。 作为麻省理工学院的学生，他说：“我只对科学感兴趣，其他方面都不擅长。”
我们都熟悉这个观点。 人们常常认为擅长数学的人通常不太擅长语言，反之亦然。 做出这样的区分影响了我们对天才的理解，暗示天才只是大脑中与常人不同的特定区域，而不是整个大脑都非凡。 这会让人们认为智力水平比较的想法变得毫无意义，智力可以达到1000的想法变得有问题。
但致力于测量智力本质的心理测量研究却呈现出不同的景象。 数以百万计的观察研究表明，基本上所有“基本”认知能力，例如长期和短期记忆、语言的使用、数量和数字的使用、几何关系的实现、识别模式的能力、等，它们之间存在正相关关系。 下图显示了一大群人在数学、语言和空间利用方面的得分情况。 从结果可以看出，这些点整体上分布并不均匀。 相反，它们显示出围绕长轴（主成分）的椭圆分布。
此处显示了天才项目调查的 100,000 名九年级学生的数学、语言和空间能力。 任何一个领域的能力都与其他领域呈正相关。
这些能力之间的正相关意味着，如果一个人在一个领域（例如数学能力）高于平均水平，那么她更有可能在另一领域（例如语言能力）高于平均水平。 这也意味着我们可以以有价值且可靠的方式“压缩”与认知能力相关的信息。 只要将一个人的智力表现投影到主成分轴上，就可以得到一个量化智力的简单数值：通用因子g。 一个好的 IQ 测试是估计 g 值。
G值可以预测天才吗？ 一个例子是“数学早熟青少年研究”，这是一项针对 13 岁之前被认为具有数学天赋的青少年的纵向研究（使用与 G 分数密切相关的 SAT 测试）。 所有研究对象的数学能力都处于人口前 1% 的水平，但该组中前五分之一的数学能力属于人口前 1%。 当他们到了中年时，调查结果发现，即使是同样有天赋的人，他们的成就也会随着当年考试成绩的提高而急剧增加。 例如，能力排名前五分之一的人获得专利的可能性是能力排名后五分之一的人的六倍。 您在科学、技术、工程和数学 (STEM) 等领域获得博士学位的可能性高出 18 倍以上，成为 50 强研究型大学该领域终身教授的可能性高出 8 倍。 许多。 因此，可以得出结论，g值可以作为个人智力的衡量标准。 虽然比较粗糙，但可以作为同一基准进行有效的横向比较。
智商可以达到1000的另一个重要基本假设是，人类的认知能力受遗传的影响很大，即g值是可遗传的。 这一假设有足够的证据支持。 事实上，行为遗传学家兼双胞胎研究员罗伯特·普洛明 ( ) 指出，“g 受到遗传的强烈影响，这种关联的证据比任何其他人类特征都更有力。” 2
对家庭中的双胞胎和收养儿童的研究表明，两个受试者的智商之间的相关性与其遗传关系的距离（即遗传相似性）呈正相关。 研究人员发现，家庭环境对结果影响很小：在同一家庭长大的不相关兄弟姐妹的认知能力几乎为零。 这一结论在不同地区和国家进行的大量研究中是一致的。
不管物质限制如何，遗传因素似乎决定了个体认知能力的上限。 然而，由于研究对象受到各种环境因素的影响，如贫困、营养不良或缺乏教育，估计的遗传力可能要小得多。 当面对不利的环境条件时，个人无法充分发挥其潜力。
遥远的超级智能和近期的基因组预测
超级智能可能是一个遥远的幻想，但一些微小但意义重大的进步可以使其在不久的将来成为现实。 大量的人类基因组数据及其相应的表型（个体的生理和心理特征）将大大增强我们理解人类遗传密码的能力——尤其是预测认知表现的能力。 详细的计算表明，需要对数百万个表型-基因型对进行同步统计测试才能定位相关的遗传位点。 然而，鉴于基因分型成本的迅速下降，这种分析很可能在未来十年内成为可能。 如果现有的遗传估计可以用来预测智商，那么基于基因组的智商预测的准确性将高于当前人群中智商标准差的一半（即正负误差小于10个智商值） 。
一旦有了良好的预测模型，它们就可以应用于生殖领域。 从胚胎选择（选择要植入的 IVF 卵子）扩展到基因编辑（例如，使用技术）。 对于前一种情况，父母可以从大约10个不同的受精卵中选择智商较高15分或以上的一个进行植入，以提高后代的智商。 这种智商的差异可能会决定孩子未来是否会出现学业困难，或者能否获得好的大学学位。 单细胞基因组提取和分型技术现已非常成熟。 唯一剩下的挑战是如何根据基因型预测复杂的表型，然后用它们来指导胚胎选择。 实施这些技术的成本将低于许多私立幼儿园的学费，并将对儿童的一生及以后产生影响。
相关的道德伦理问题非常复杂，值得我们认真思考和对待，因为上述情况可能在短期内成为现实。 每个国家都会相应地制定有关人类基因工程的法律法规，但可以预见的是，不同国家的制度会有所不同。 一些国家几乎肯定会允许人类基因工程，从而为能够负担得起辅助生殖技术的全球精英敞开了大门。 与许多技术一样，技术实施的第一受益者往往是有钱有势的人。 但我相信，最终许多国家不仅会使人类基因工程合法化，而且将其作为其国家医疗保健系统的一部分作为自愿选择。
否则，将带来人类历史上前所未有的不平等。 （编辑：恩特）
参考文献Hsu，SDH On 等。 arXiv:1408.3421 (2014)., R. IQ 和人类。 人类，1476-1477 (1999)。
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如今，地球轨道上的太空一片繁忙景象。 近几十年来，人类在太阳系发射了大量探测器，探索行星、小行星、彗星和太阳。 随着航天技术的不断进步，所有的太空任务都令人兴奋。 它可能成为现实，但未来会怎样？ 未来还会有哪些科技奇迹？
目前，NASA已经批准了“NASA创新先进概念（NIAC）”项目的资助申请，该项目将奖励超过12名研究人员，以鼓励他们研究创新概念的可行性。 这些研究人员包括：美国宇航局研究人员、工业界和学术界的科学家。 以下是 NASA 选出的 16 个未来太空技术概念：
1. 月球柔性薄膜悬浮铁路（FLOAT）
设计者：Ethan ，美国宇航局喷气推进实验室
我们希望在月球上建设第一个铁路系统，提供安全可靠、自动化、高效的运输方式，实现有效载荷在月球表面的运输，建立耐用、长寿命的机械设备运输系统，到2030年可持续。月球基地的正常运行至关重要。 正如美国宇航局“机器人月球表面操作2号任务（RLSO2）”的设计理念有以下两个功能：一是运输开采的风化表面作为资源利用消耗品（水、液氧、液氢）或建筑材料；二是运输开采的风化表面作为资源利用消耗品（水、液氧、液氢）或建筑材料； 第二个是在月球基地周围、往返着陆区或其他前哨站运输有效载荷。
为了实现上述运输需求，我们提出在月球表面建设柔性膜悬浮铁路（FLOAT）。 FLOAT系统采用无动力磁性机械装置悬浮在3层柔性薄膜轨道上：石墨层薄膜使机械装置能够基于反磁悬浮力。 柔性电路层被动漂浮在轨道上方，产生电磁推力，控制机械装置沿轨道运行； 位于底部的太阳能膜在阳光照射下可以发电。 FLOAT悬挂系统没有移动部件，始终悬挂在轨道上方，从而减少月球尘埃的磨损。 该系统不像月球着陆器那样有轮子或支架。
FLOAT系统可以在尘土飞扬、不适宜居住的月球环境中自主运行，只需最少的场地准备，其轨道网络可以随着时间的推移卷起或重新部署，以适应不断变化的月球基地任务要求。
2.独立传感功能的微型游泳机器人（SWIM）
设计者：Ethan ，美国宇航局喷气推进实验室
未来几十年的太空探索将集中在地外海洋行星，特别是土卫二、欧罗巴和土卫六。 这些行星的液态海洋位于数千米的冰壳下，使它们成为地球之外最大的海洋。 一个让生命成为可能的地方。 为了到达这些地外海洋世界，NASA正在开发和完善一些进入海洋的任务概念，包括：“探索木卫二的地下海洋”级热力机械钻探机器人，我们建议开发“独立于传感的游泳微型机器人（SWIM）” ）”，这将极大扩展微体积海洋探测机器人的任务能力，并大大增强探测宜居性、生物标志物和生命证据的可能性。
SWIM系统包括厘米级3D打印游泳微型机器人，配备微电子系统（MEMS）传感器，由微型执行器驱动，并使用超声波无线遥控。 微型游泳机器人可以独立部署或从单个机器人载体部署，但一旦到达或锚定在海冰界面，其灵活性将受到限制。 SWIM机器人可以扩大海洋采集范围，其能力远远超过机器人，从而增加探测外星海洋生命迹象的可能性。 同时，机器人还可以获得科学研究所需的海洋特性、宜居性指标和潜在生物标志物的时空分布测量（单个机器人无法实现）。 这些能力将使科学家能够在美国宇航局首次外星海洋调查中更好地描述和了解海洋组成和生命宜居性。
3.无源扩展偶极子阵列月球探测器（）
，美国宇航局喷气推进实验室
了解类地行星的地下组成和结构是揭示其地质历史的关键，包括地壳分异、火山作用、沉积、盆地形成以及挥发物输送和积累。 最常用的地下探测设备是雷达，可以通过双地基基站、轨道或地面结构来实现。 在每种情况下，组合雷达仪器的任务操作天线都具有固定的谐振频率，通常限于一个或两个操作频带。 目前，火星轨道设备拥有迄今为止所有轨道探测雷达中最大的天线（40米）。 它可以提供公里级的渗透调查和全球覆盖。 但由于信噪比低、分辨率低以及表面反射模糊等原因导致测量数据失真度较高。 考虑到使用单个固定长度偶极子天线带来的频带限制，我们提出了一种无源扩展偶极子阵列月球探测器（），它由一系列离散偶极子天线组成，扩展到更大的区域，可以有效提高分辨率通过频率和深度变换。 关键的创新在于其独特的能力，可以从不同的空间位置测量广泛且连续的深度范围，这是以前的探地雷达装置无法实现的。 四根系绳采用形状记忆材料被动部署，计划用于未来的各种月球勘测任务。 推动该任务的关键科学目标包括比较地壳厚度以了解地壳结构的深度，以及测量地表风化层中挥发物的分布和探测地下洞穴。
4.太阳系义马快车系统
Hoek，美国宇航局喷气推进实验室
太阳系义马快车系统是一个全球性、多光谱、高分辨率的行星探测系统，通过定期访问定期卫星网络获取数拍字节的数据超级人类科技，然后将其传输到地球。 这些“信使”卫星使用光通信，每年至少一次从测量系统接收 1-3 PB 的数据。 然后卫星将绕地球轨道运行，以便在短距离内快速传输数据。 通过利用周期性轨道，该系统需要最少的机载推进力，并且可以作为深空网络的扩展和人类探索后勤网络的先驱运行数十年。
5.风化层自适应修正系统，支持早期地外行星登陆和运行
，德克萨斯 A&M 工程实验站，美国5
“风化层自适应修改系统（RAM）”旨在有选择地加固和整合月球表面的天然材料。 当前的概念源自美国宇航局创新先进概念（NIAC）提案，该提案侧重于为灵活的轻型着陆平台而设计。 目前对月球风化层改性的研究主要集中在利用一些现有的成功技术，例如烧结和地质聚合。 相比之下，风化层自适应校正系统特别适合支持早期着陆期间的部署工作，但也可以在月球和火星定居点建立后用于更成熟的建设活动。 不要使用所有材料、设备和电力来固定月球表面风化层，而是进行灰尘控制、折叠着陆垫、固定着陆垫或铺设通道等功能性维护工作。 RAM采用独特的微胶囊输送系统，输送纳米铝热剂和有机硅烷的混合物，将点焊锚栓锚固到表面的底层耐候层上，同时使用先进的高强度钢钉进行加固。
该系统还提供额外的地下风化层稳定剂，这些稳定剂嵌入土壤深处并通过初始放热反应激活，形成铝热熔合和地质聚合风化层的连续层，从而形成提供额外承载能力的屏障。 因此，除尘和承载是通过反应/固化化学和物理网格屏障来实现的。
6. 探索天王星
西格西德·克洛泽，斯坦福大学，美国
“发射电磁辐射连续立方体卫星勘测”研究航天器正在研究激光发射器释放能量和远程控制小型探测航天器的能力，使航天器能够在前往天王星的长期深空任务期间间歇性地部署探测器。 在仅使用光伏和电池电源不可行的地方，基于立方体卫星的勘测将使科学家能够通过单一探索任务来增强科学测量，例如磁场梯度，以更好地了解冰巨星天王星。 它是太阳系中为数不多的被调查过的行星之一。
7、电弧烧蚀采矿现场资源利用
艾米莉亚·格雷格，德克萨斯大学，美国
近年来，随着太空探索的不断拓展，例如人类对太阳系其他天体表面的探索，进行原位资源利用（ISRU）以获得水、建筑材料和推进剂是非常有必要的来自当地资源。 如何制造水是实施太空探索的重要组成部分。 它是短期任务中最关键的组成部分，因此是许多研究的重点。 然而，能够使用同一系统来开采其他资源在未来将变得至关重要。 因此，一个运转良好的采矿系统应包括水的提取和收集，还应包括尽可能多地提取其他当地材料。 使用电弧烧蚀表面材料会产生自由电离粒子，这些粒子可以按质量分类为材料组，并通过电磁场传输到相关的收集器。 每种材料类型的收集器都可以并行使用，以实现最大的收集效率和存储。 健康）状况。
电离消融电弧、电磁传输、分类筛选和收集模块均集中放置在可移动的表面履带式牵引装置中，可为载人航天探索活动提供多样化、高效、广覆盖的原地资源利用。 通过使用电弧烧蚀和电离风化层颗粒，运输和收集这些挥发物比依靠热采矿技术收集随机样本更容易操作。 这将大大提高颗粒收集率并减少非预期表面上的冷凝损失。 使用磁场分离挥发物可以轻松分选任何风化层成分，例如水和金属离子。
8. 部署千米级空间结构
扎卡里·曼彻斯特，卡内基梅隆大学
长期的太空飞行会给人体带来严峻的挑战，包括：肌肉萎缩、骨质疏松、视力丧失、免疫抑制等，这些影响都与失重有关，这是人类第一次实现太空探索以来就预料到的。 它可以在太空栖息地创造重力环境。 科幻小说提出旋转太空基地可以产生人造重力。 然而，旋转的太空基地产生的人造重力会对人体造成许多不良反应。 当人体长时间处于每分钟数次旋转的状态下，人体会感到不舒服、头晕。 为了以1-2RPM（每分钟转数）的速度旋转，产生接近1g旋转速度的人造重力环境，需要千米级的空间结构。 为了解决这个问题，我们将利用机械超材料的最新进展，设计一种膨胀率超过150倍的轻质部署结构。 像这样的结构可以部署在猎鹰重型火箭整流罩中，并在轨道上拉伸以达到长度超过 1 公里的最终尺寸，而无需复杂的在轨组装或制造。 我们的研究将适用于诸如“月球轨道空间站”的概念设计等应用，超过1公里的可伸缩结构将成为大型旋转空间站的骨干。
9.自主深井钻探机器人
奎因·莫利，行星企业
现在人们相信，火星上的南极层状沉积物（SPLD）下方1.5公里深处存在液态水。 美国宇航局艾姆斯研究中心的高级科学家克里斯·麦凯表示，如果我们想要研究天体生物学，我们不仅需要亲眼目睹，还需要获得部分样本，因为我们需要深入钻探诸如地外行星等火星。 此外，2019年的一份后续报告指出，如果地壳下火山活动产生的热量使液态水成为可能，那么地层和冰下湖泊很可能孕育着地外生命。 此前，南极层状沉积物是火星上科学探索最多的区域之一。 他们目睹了40亿年前的大气和气候变化。 目前，科学家们还没有完全准备好使用深钻系统来完成这项任务。
我们提出的是一种自主钻井系统，该系统将利用毅力型流动站作为钻机，配备最少且适当的科学仪器以及高度的钻井冗余。 钻井策略不依赖电缆。 相反，自给自足的机器人，称为“钻孔机器人”，可以自动在钻孔中上下移动。 这些机器人长约1米。
钻孔机器人通过检测器面板上的简单线性执行器部署，移动到指定位置的管道中。 他们可以在钻入井筒时连续钻探。 钻孔机器人的运动是通过压在钻孔上的橡胶罐履带系统来实现的。 在每次勘察期间，钻孔机器人在孔的两侧钻孔至 150 毫米的深度，然后分离冰芯并通过钻孔向上移动将其带到表面。 当钻孔机器人提取冰芯时，探测器将在原位分析冰芯并使用内部处理设备进行存储。 这意味着冰芯样本要么用于原位分析，要么储存起来供以后使用。 取回。
10、适用于太阳系目标拦截和样本采集的空间推进器（采用紧凑、超强、高密度的放射性电池）
克里斯托弗·莫里森，超安全核技术
超安全核技术公司（USNC-Tech）提议建造一个20 kWe（千米，磁通量单位）级、500公斤干质量放射性同位素电子推进器，由新型可充电原子电池（CAB）提供动力，使用该推进器的航天器飞行速度非常快，可以勘察太阳系外天体、采集样本，并在10年内返回地球。 样本采集数据和星际物体数据可能会从根本上改变我们对宇宙和地球位置的理解。 在过去的三年里，有两个太阳系外物体（以及C/2019 Q4）穿过了太阳系。 我们必须做好调查下一颗进入太阳系的系外行星的准备。
11.轻型太阳帆（APPLE）
约瑟夫·内马尼克，航空航天公司
轻型太阳帆是一种能够在低质量、快速移动的太空平台上执行深太阳系任务的架构。 我们开发了一种替代车辆架构，集长寿命、峰值功率、可充电性于一体，凭借其模块化电源系统和太阳帆推进系统，该设备可用于完成最新的太空探索任务。 新型太阳帆飞行速度很快，可以到达太阳系的最深处。 例如，到达木星附近需要6个月，到达土星附近需要1年，到达冥王星需要4年。 虽然推进系统是太阳帆设计的关键部分，但任务必须有电力系统，而 APPLE 包括耐用的抗辐射电池。
12. 使用原位推进剂返回泰坦样本
史蒂文·奥尔森，美国宇航局格林研究中心
使用原位推进剂返回泰坦样本的计划引起了美国宇航局的关注。 该计划“就地取材”，利用泰坦表面材料来制造挥发性推进剂。 该计划与所有其他传统的就地资源利用是一致的。 这个概念非常不同，它将实现对行星科学、天体生物学和理解生命起源的巨大科学价值的回报。 同时，这将比其他样本返回任务困难一个数量级（距离大小和能量水平）。
13、洞穴机器人：在火星洞穴中执行移动作业任务的小型机器人
Marco ，斯坦福大学，美国
该任务的目标是开发一种任务架构，其中包括远程履带式机器人、锚定式机器人，它可以使用延伸臂移动，以探索和采样行星洞穴的复杂地形，特别适合火星探索任务。 这款机器人名为“洞穴机器人”，采用可伸缩吊臂作为操作臂，是一种高度可重构的机械装置。 据悉，该机器人设计汇聚了美国斯坦福大学自主机器人、机器人操作、机械设计、仿生抓取和地质行星科学等领域的跨学科专家团队。
14、“远视天文台”：就地建设月球背面射电天文台
罗纳德·波利丹，月球资源有限公司
我们建议开展远程对接系统级研究，研究如何利用风化层材料在月球背面建造一个巨大的低频（5-40 MHz）射电天文观测站。 它被称为“远视天文台”，它将是一个分布在20×20公里范围内的大型偶极子天线阵列，将打开一个观测窗口（低频射电），能够洞察到早期宇宙的条件。 其作用类似于激光干涉仪引力波天文台（LIGO）和普朗克天文台的探测。 宇宙微波背景辐射。 由于地球会产生射电噪声和电离层干扰，因此在地球表面建立低频射电天文台是不切实际的。 “远视天文台”概念将利用现场制造技术，有时还会在地球上进行系统升级，这通常会使天文台使用很长一段时间，与完整的天线阵列相比，成本更低，寿命更长从地球发射的任务。
开发月球表面基础设施（电力系统、能源存储系统、空间制造资产、空间采矿资产），以实现未来的月球表面科学和商业任务，并从风化层加工活动中提取和提炼氧气和金属，用于未来的月球前哨基地和其他空间制造业，以及人类在月球表面的活动和航天。
15. 在小行星上播种真菌，为太空栖息地创造土壤
Jan ，克罗斯航空航天公司
任何大型、长期的太空栖息地都需要自己种植大部分食物并回收营养。 对于简单的补给任务，水培作物很有意义，但基于土壤的种植系统不适合那些无法在地球上补充补给的作物。 大型太空基地具有重要优势。
科学家提出的太空栖息地设计之一是旋转圆柱体，从而产生人造重力，最多可容纳8000人，可用于小行星采矿、太空制造和研究目的。 栖息地的设计目的是获得充足的食物，同时拥有绿色空间不仅支持宇航员的心理健康，而且可以作为生命支持系统的一部分。 在这种情况下，农作物水培就会遇到困难，因为基地需要大量机械，而且还会出现故障点，比如水泵、油管等。 此外，水培系统还需要营养液，这些营养液对于农业和人类来说很难回收。 然而，在基于土壤的农业系统中，通过将人类废物堆肥并将其放入土壤中，这很容易实现。
目前，我们提出利用富含碳的小行星材料来制造土壤，并利用真菌对这些材料进行物理分解，从化学角度有效降解有毒物质。 我们将利用真菌将小行星物质转化为土壤。 基本想法是利用真菌将小行星物质转化为土壤。 碳小行星上植入了真菌，以促进土壤形成，而真菌擅长分解复杂的有机分子，包括那些对其他生命形式有毒的分子。 例如：平菇已被证明可以通过消化油中的碳氢化合物来成功清洁受石油污染的土壤。 菌丝体可以深入裂缝很远的距离并施加很大的压力，对岩石造成物理损坏。 ，有些甚至生长在岩石内部，事实上有证据表明真菌在地球早期土壤的形成中发挥了关键作用。
16. 光反射器
查尔斯·泰勒，美国宇航局兰利研究中心
光反射器是在月球表面产生和分配能量的新概念。 它是在阿尔忒弥斯任务以及随后人类在月球表面长期生存的背景下实现的。 其创新理念是基于一定的日光镜采用卡塞格伦光学望远镜作为主要手段来捕获、集中和聚焦太阳光线。 第二个关键环节是利用菲涅尔透镜对光线进行校准，并将其发送到距离1公里或更远的多个终端。 用户分布。 将太阳能重定向和集中，然后分配给最终用户，利用小型光伏阵列（直径2-4米）将太阳能转化为电能，该装置可以安装在太空栖息地，将太阳能转化为电能。 （叶倾城）
