Test af en prototype månehabitat i Arktis

Et par måneder fra nu rejser et par danske arkitekter til Arktis og låser sig inde i en 600 kubikfods isolationspod (omtrent på størrelse med en garage med to biler) i tre måneder.

Hvorfor? Tro det eller ej, de gør ikke dette for at undslippe coronavirus. De gør det for videnskaben. De to mænd tester personligt deres design af et nyt habitat til brug på månen, for at se om de kan overleve i isolation svarende til hvad astronauter ville opleve på langvarig måne missioner.

Digital Trends talte med en af ​​parret, Sebastian Aristotelis, CEO for SAGA Space Architects, sammen med rumpsykolog Konstantin Chterev, at tale om deres koncept for fremtidens rumbeboelse og hvordan tankevækkende arkitektur kan hjælpe folk til at trives i ekstrem miljøer.

Hvad har arkitektur at byde på i rummet?

Det Månehabitat foldes ned til omkring 100 kubikfod, og udvider sig ved hjælp af et system af indviklede folder, som er baseret på japansk origami. Drevet af solpaneler kan habitatet modstå de frysende temperaturer i Arktis, og fordi det er 3D-printet, kan alle dele, der skal udskiftes, nemt genprintes.

Men den virkelige innovation af habitatet er den måde, det er designet til at imødekomme de psykologiske behov hos dets indbyggere. En stor udfordring for langsigtede rumbeboelsesprojekter er problemet med monotoni, som astronauter har at udføre de samme opgaver og se på det samme miljø hver eneste dag, hvilket hurtigt bliver iført. For at afhjælpe dette har Lunark-habitatet funktioner som en vejrsimulator og et system til at replikere kroppens naturlige døgnrytme rytmer, som giver et pusterum fra de grå, triste miljøer, der typisk skabes af dem, der fokuserer på rumteknik udfordringer.

Arkitekterne ser dog ikke deres arbejde som værende i modsætning til traditionelle tilgange til rumhabitater. "Vi arbejder sammen med ingeniører, vi elsker ingeniører," sagde Aristotelis. Men der er fordele ved at nærme sig, hvad der traditionelt er blevet betragtet som ingeniørmæssige problemer fra et arkitekturperspektiv. "Det, arkitekter gør, er, at vi tænker på det menneske, der optager rummet. Så det er altid menneskecentreret, og det er altid mennesket i fokus. Bonussen ved at være arkitekt i rumindustrien er, at vi er uddannet på en anden måde, så vi tackler problemer på en anden måde.”

Som et eksempel nævnte Aristotelis udfordringerne ved at designe et levested for Mars, som SAGA gjorde i et tidligere projekt. De fleste tilgange til at bygge levesteder fokuserer på at forsøge at genskabe jordlignende forhold og skal kæmpe mod lokale forhold som kraftig vind, meget støv og en tynd atmosfære, som alle bidrager til dannelsen af ​​statisk elektricitet elektricitet. Dette er generelt blevet betragtet som et problem, der skal løses, da det kan forårsage kortslutninger i elektrisk udstyr. Men for Aristotelis var det et aktiv, og ved at designe udvendige paneler til habitatet, som opsamlede den statiske elektricitet, kunne det bruges til at generere strøm.

Ikke bare overlever, men trives

Vi ønsker ikke kun, at folk skal overleve i deres miljø," sagde Chterev. "Vi ønsker, at de skal trives. I vores fremtidige rumudforskning ønsker vi, at folk får det bedste ud af deres velvære. Det handler ikke om at finde sig i tingene, det handler om at gøre det bedste, vi kan."

Denne tilgang betyder, at man ikke kun overvejer habitatets udformning, men også hvordan folk vil klare udfordringerne ved at leve i isolation. En psykologisk booster, som allerede findes i rumindustrien, er systemet med plejepakker til astronauter ombord på den internationale rumstation (ISS). Forsyn raketter med udstyr og væsentlige forsyninger efterlader også lidt plads til side til personlige pakker fra venner og familie eller til specielt efterspurgte snacks. ISS-astronauterne rapporterer, at disse små godbidder langt hen ad vejen holder deres humør oppe gange, fordi de ikke kun minder dem om hjemmet, men også giver dem noget at se frem til til.

En af udfordringerne for at holde astronauter glade på månen er simpelthen, hvor funktionsløs den er. Der er intet vejr, og dets dage og nætter varer 14 jorddage hver. Der er en tydelig mangel på stimulering, som kan bidrage til en følelse af træthed og frustration. At opretholde en cirka 24-timers døgnrytme er vigtig for psykologisk stabilitet, så habitatet vil understøtte dette gennem sin belysning, som vil lyse klart om morgenen, før den dæmpes til en varm pink eller orange, når det er tid til søvn.

En anden del af at skabe bolig for månen, som understøtter astronauternes velbefindende, er at simulere vejrforhold for at lindre monotonien. Vejret simuleres gennem lys og lyde, der varierer fra smukke regnbuer til mørke, stormfulde dage. Selvom du måske tror, ​​at en simulering af endeløse solskinsdage ville være ideel, bliver enhver form for gentagne oplevelse hurtigt kedelig. Derfor vil det simulerede vejr inkludere nogle gode dage og nogle dårlige.

"Vi har ikke kun brug for positiv stimulation, vi har også brug for negativ stimulation," forklarede Aristotelis. »Vi har brug for variationen. Vi har brug for den kolde dag for at mærke den varme dag.”

Kærlighed til den naturlige verden

En anden måde at lindre monotoni i habitatet er ved at bringe aspekter af naturen indenfor. "Gennem psykologiske undersøgelser har vi noget, der kaldes biofili-hypotesen," sagde Chterev. "Hvilket er, at vi har en medfødt tendens til at forbinde os med naturen."

To måder dette vil ske på er gennem habitatets lodrette have og algesystem. Den lodrette have giver indbyggerne mulighed for at dyrke en lille mængde af deres egen mad. Ikke alene er frisk frugt og grøntsager en værdifuld vare i ekstreme miljøer, men processen med at dyrke og passe dem er også givende. Selvom processen kan automatiseres fuldt ud, er der psykologisk værdi i at lade indbyggerne oplevelsesbureau og ejerskab ved at dyrke deres egen mad. "Det er som at have dit eget lille kæledyr," jokede Chterev.

Algesystemet består af poser med alger, der hænger fra loftet, og som omdanner kuldioxid til ilt via fotosyntese. Det kunne teoretisk set bruges til at styrke eller endda erstatte livsstøttesystemer i rummet, og algerne er meget nærende og kan også indtages. Til det kommende isolationseksperiment vil der kun være et lille algesystem, så det vil ikke fungere som livsstøtte, men det vil blive indtaget dagligt som et supplement til måltider.

En uventet fordel ved systemet er de lyde, det laver. Når luften presses gennem algeposerne, giver den en stille boblende lyd, der er meget afslappende og giver en anden form for stimulation.

"Vi håber at se en fremtid, hvor store dele af livsstøttesystemet kan udskiftes med et algesystem," sagde Aristotelis. "Det ville være muligt at få en stor del af din ernæring fra kun alger."

Rumarkitektur for alle

"Vi arbejder hen imod en fremtid, hvor det ikke kun er astronauter, der skal til rummet, men også civile," sagde Aristotelis. Det kræver design af miljøer ikke kun for de højtuddannede, omhyggeligt udvalgte astronauter fra NASA og andre rumbureauer. Når det kommer til at sende civile ud i rummet, "skal vi tage højde for deres velbefindende."

Og deres plan for at forstå udfordringerne i ekstreme miljøer er radikal: Aristotelis og hans medstifter Karl-Johan Sørensen skal tilbringe tre måneder i habitatet i Arktis, i det nordlige Grønland. I løbet af denne tid vil de være effektivt afskåret fra resten af ​​verden, og det bliver de nødt til overleve på, hvad de kan bringe med sig, hvor selve levestedet giver den mentale stimulering, de brug for.

"Det, vi håber, er, at det vil give os en bedre idé om, hvad der er de mest indflydelsesrige arkitektoniske elementer, der er vigtige på en rummission," forklarede Aristotelis. Uanset om det er aspektet af naturen fra pasning til haven, døgnrytmen som moduleret gennem belysningssystemet, eller det generative lydlandskab, vil de gerne vide, hvilke elementer af sansestimulering der er de vigtigste, så de kan vide, hvilke elementer de skal fokusere på udvikler sig.

”Vi håber også at få en intuitiv forståelse af denne type levesteder, og hvad du har brug for. Der har været ingeniører og videnskabsmænd og jagerpiloter i rummet, men der har endnu ikke været nogen arkitekter i rummet. Med vores baggrund ser vi måske andre løsninger på problemer end folk fra andre områder."

Aristotelis håber også, at tiden vil lære ham og hans kolleger om designelementer, der kan inkorporeres i arbejdet her på jorden: "Vi tror, ​​der er en sammenhæng mellem, hvad jeg har brug for i et meget ekstremt miljø, og min hverdag her på Jorden. De ting, vi lærer af denne mission, behøver ikke kun at være til rumrejser."

Hvor næste gang?

SAGA afslutter i øjeblikket sin prototypefase og er klar til at gå i gang med byggeriet. Målet er at begynde at fremstille paneler til habitatet inden for den næste måned og afslutte de sidste aspekter af interiøret. Så begynder fremstillingen til sommer, klar til at isolationseksperimentet kan begynde i september. Og til sidst håber teamet, at deres design kan komme ud i rummet: "Vores langsigtede håb er, at en dag vil en version af dette habitat, måske en fjern mutation af det, lande på månen," Aristotelis sagde.

På mere umiddelbar sigt håber holdet at tiltrække interesse fra rumbureauer eller private rumvirksomheder som SpaceX. For nu samler firmaet sine egne penge ved hjælp af Kickstarter til at finansiere habitatprototypen og -eksperimentet, og fokus for det meste af rumindustrien er fortsat på tekniske spørgsmål som at forbedre raketter. Men efterhånden som mennesker bruger mere tid i rummet, vil fokus på beboelse sandsynligvis stige.

"Dette årti, med de nye opsendelser, der kommer ud, vil vi begynde at se mere fokus på beboelse, uanset om det er for månen eller Mars eller endda lavt kredsløb om Jorden," sagde Chterev. "Jeg tror, ​​at emnet beboelse vil blive mere og mere populært, og SAGA vil være et godt sted til det."