Vid första ögonkastet, ett nytt koncept för en NASA-habitat på Mars ser ut som en korsning mellan Mark Watneys uppblåsbara potatisodling från "The Martian" och hemmet för Lukes farbror Owen på Tatooine från "Star Wars".

Nyckeln till den nya designen förlitar sig på något som kanske eller inte är rikligt på Mars:underjordiskt vatten eller is.

"Mars Ice Home" är en stor uppblåsbar kupol som är omgiven av ett skal av vattenis. NASA sa att designen bara är ett av många potentiella koncept för att skapa ett hållbart hem för framtida upptäcktsresande på mars. Idén kom från ett team vid NASA:s Langley Research Center som började med konceptet att använda resurser på Mars för att hjälpa till att bygga en livsmiljö som effektivt skulle kunna skydda människor från elementen på den röda planetens yta, inklusive högenergistrålning.

Langley senior systemingenjör Kevin Vipavetz som underlättade designsessionen sa att teamet bedömde "många galna, out of the box-idéer och slutligen konvergerade med den nuvarande Ice Home-designen, som ger en ljudteknisk lösning, " han sa.

Fördelarna med Mars Ice Home är att skalet är lätt och kan transporteras och distribueras med enkel robotik, fylls sedan med vatten innan besättningen anländer. Isen kommer att skydda astronauter från strålning och kommer att ge en säker plats att ringa hem, säger NASA. Men strukturen fungerar också som en lagringstank för vatten, att användas antingen av upptäcktsresande eller så kan den potentiellt konverteras till raketbränsle för det föreslagna Mars Ascent Vehicle. Sedan kunde strukturen fyllas på för nästa besättning.

Andra koncept hade astronauter som bodde i grottor, eller under jorden, eller i mörker, starkt avskärmade livsmiljöer. Teamet sa att Ice Home-konceptet balanserar behovet av att ge skydd mot strålning, utan nackdelarna med en underjordisk livsmiljö. Designen maximerar tjockleken på isen ovanför besättningsrummen för att minska strålningsexponeringen samtidigt som ljuset fortfarande kan passera genom is och omgivande material.

"Alla material vi har valt är genomskinliga, så att lite dagsljus utanför kan passera igenom och få det att kännas som om du är i ett hem och inte en grotta, sa Kevin Kempton, också en del av Langley-teamet.

En viktig begränsning är mängden vatten som rimligen kan utvinnas från Mars. Experter som utvecklar system för att utvinna resurser på Mars indikerade att det skulle vara möjligt att fylla livsmiljön med en hastighet av en kubikmeter, eller 35,3 kubikfot, per dag. Denna hastighet skulle tillåta Ice Home-designen att fyllas helt på 400 dagar, så livsmiljön skulle behöva konstrueras robotiskt långt innan besättningen anländer. Designen skulle kunna skalas upp om vatten kunde utvinnas i högre hastigheter.

Teamet ville även inkludera stora ytor för arbetsutrymmen så att besättningen inte behövde bära en tryckdräkt för att utföra underhållsuppgifter som att arbeta på robotutrustning. För att hantera temperaturer inne i Ice Home, ett lager av koldioxidgas – även tillgängligt på Mars – skulle användas som isolering mellan bostadsutrymmet och det tjocka skyddslagret av is.

"Materialen som utgör ishemmet kommer att behöva tåla många års användning i den hårda marsmiljön, inklusive ultraviolett strålning, strålning med laddade partiklar, möjligen lite atomärt syre, perklorater, såväl som dammstormar – även om de inte är lika hårda som i filmen "The Martian", " sa Langley-forskaren Sheila Ann Thibeault.