Kuun prototyypin testaus arktisella alueella

Muutaman kuukauden kuluttua tanskalainen arkkitehtipari matkustaa arktiselle alueelle ja lukitsee itsensä 600 kuutiojalan eristyskoteloon (suunnilleen kahden auton autotallin kokoiseen) kolmeksi kuukaudeksi.

Miksi? Usko tai älä, he eivät tee tätä paetakseen koronavirusta. He tekevät sen tieteen vuoksi. Kaksi miestä testaavat henkilökohtaisesti suunnitelmaansa uudesta kuussa käytettävästä elinympäristöstä nähdäkseen, onko ne voivat selviytyä eristyksissä samalla tavalla kuin astronautit kokisivat pitkän aikavälin Kuussa tehtävät.

Digital Trends puhui yhdelle parista, Sebastian Aristotelis, SAGA Space Architectsin toimitusjohtaja, sekä avaruuspsykologi Konstantin Chterev. puhua heidän konseptistaan ​​avaruusasumisen tulevaisuudesta ja siitä, kuinka harkittu arkkitehtuuri voi auttaa ihmisiä menestymään äärimmäisissä olosuhteissa ympäristöissä.

Mitä arkkitehtuurilla on tarjottavaa avaruudessa?

The Lunarkin elinympäristö taittuu noin 100 kuutiojalkaan ja laajenee käyttämällä monimutkaisia ​​taitoksia, jotka perustuvat japanilaiseen origamiin. Aurinkopaneeleilla toimiva elinympäristö kestää arktisen pakkasen, ja koska se on 3D-tulostettu, kaikki vaihdettavat osat voidaan helposti tulostaa uudelleen.

Mutta elinympäristön todellinen innovaatio on tapa, jolla se on suunniteltu vastaamaan asukkaiden psykologisiin tarpeisiin. Suuri haaste pitkäaikaisille avaruusasutusprojekteille on yksitoikkoisuus, kuten astronautit ovat tehneet suorittaa samoja tehtäviä ja katsoa samaa ympäristöä joka ikinen päivä, josta tulee nopeasti yllään. Tämän lievittämiseksi Lunarkin elinympäristössä on ominaisuuksia, kuten sääsimulaattori ja järjestelmä, joka toistaa kehon luonnollisen vuorokausivaihtelun. rytmejä, jotka tarjoavat hengähdystauon harmaista, ikävistä ympäristöistä, joita tyypillisesti luovat avaruussuunnitteluun keskittyneet haasteita.

Arkkitehdit eivät kuitenkaan näe työnsä olevan vastoin perinteisiä lähestymistapoja avaruusympäristöihin. "Työskentelemme insinöörien kanssa, rakastamme insinöörejä", Aristotelis sanoi. Mutta perinteisesti insinööriongelmien lähestymisessä arkkitehtuurin näkökulmasta on etuja. "Arkkitehdit ajattelevat ihmistä, joka on tilassa. Joten se on aina ihmiskeskeinen, ja se on aina ihminen keskiössä. Avaruusteollisuuden arkkitehdin bonus on se, että meidät koulutetaan eri tavalla, joten käsittelemme ongelmia eri tavalla.

Esimerkkinä Aristotelis mainitsi Marsille elinympäristön suunnittelun haasteet, kuten SAGA teki aikaisemmassa projektissaan. Useimmat lähestymistavat elinympäristöjen rakentamiseen keskittyvät yrittämään luoda uudelleen Maan kaltaisia ​​olosuhteita, ja niiden on taisteltava paikallisia vastaan olosuhteet, kuten kovat tuulet, paljon pölyä ja ohut ilmakehä, jotka kaikki edistävät staattisen sähkön muodostumista sähköä. Tätä on yleisesti pidetty ongelmana, joka on ratkaistava, koska se voi aiheuttaa oikosulkuja sähkölaitteissa. Mutta Aristotelille se oli voimavara, ja suunnittelemalla ulkopaneelit elinympäristöön, joka keräsi staattista sähköä, sitä voitiin käyttää sähkön tuottamiseen.

Ei vain selviytymistä, vaan myös menestystä

Emme vain halua ihmisten selviytyvän ympäristössään", Chterev sanoi. "Haluamme heidän menestyvän. Tulevaisuuden avaruustutkimuksessamme haluamme ihmisille parhaan hyvinvoinnin. Kyse ei ole asioiden sietämisestä, vaan siitä, että tehdään parhaamme."

Tämä lähestymistapa tarkoittaa, että pohditaan paitsi elinympäristön suunnittelua myös sitä, kuinka ihmiset selviävät eristyneisyyden haasteista. Yksi avaruusteollisuudessa jo olemassa oleva psykologinen tehoste on kansainvälisen avaruusaseman (ISS) astronauttien hoitopakettijärjestelmä. Varusteita ja välttämättömiä tarvikkeita kuljettavat täyttöraketit jättävät myös vähän tilaa ystävien ja perheen henkilökohtaisille paketeille tai erityisesti tilatuille välipaloille. ISS: n astronautit raportoivat, että nämä pienet herkut auttavat pitämään heidän mielensä kovalla. kertaa, koska ne eivät vain muistuta heitä kodista, vaan tarjoavat heille myös jotain odotettavaa to.

Yksi haasteista astronautien pitämisessä onnellisina kuussa on yksinkertaisesti sen luonteenomaisuus. Ei ole säätä, ja sen päivät ja yöt kestävät kumpikin 14 Maan päivää. Stimulaatiosta puuttuu selkeästi, mikä voi lisätä väsymyksen ja turhautumisen tunteita. Noin 24 tunnin vuorokausirytmin ylläpitäminen on tärkeää psykologisen vakauden kannalta, joten elinympäristö tukee tätä sen valaistuksen kautta, joka hehkuu kirkkaasti aamulla ennen kuin himmenee lämpimäksi vaaleanpunaiseksi tai oranssiksi, kun on aika nukkua.

Toinen astronautien hyvinvointia tukeva osa kuun asumisen rakentamista on sääolosuhteiden simulointi yksitoikkoisuuden lievittämiseksi. Säää simuloidaan valoilla ja äänillä, jotka vaihtelevat kauniista sateenkaareista pimeisiin, myrskyisiin päiviin. Vaikka saatat ajatella, että loputtomien aurinkoisten päivien simulointi olisi ihanteellinen, itse asiassa kaikenlainen toistuva kokemus tylsyy nopeasti. Siksi simuloitu sää sisältää hyviä päiviä ja huonoja päiviä.

"Emme tarvitse vain positiivista stimulaatiota, tarvitsemme myös negatiivista stimulaatiota", Aristotelis selitti. "Tarvitsemme vaihtelua. Tarvitsemme kylmän päivän tunteaksemme lämpimän päivän."

Rakkaus luonnon maailmaan

Toinen tapa lievittää yksitoikkoisuutta elinympäristössä on tuoda luontoa sisälle. "Psykologisten tutkimusten kautta meillä on jotain, jota kutsutaan biofiliahypoteesiksi", Chterev sanoi. "Mikä johtuu siitä, että meillä on luontainen taipumus olla yhteydessä luontoon."

Tämä tapahtuu kahdella tavalla elinympäristön pystysuoran puutarhan ja leväjärjestelmän kautta. Pystysuorassa puutarhassa asukkaat voivat kasvattaa pienen määrän omaa ruokaa. Tuoreet hedelmät ja vihannekset eivät ole vain arvokas hyödyke äärimmäisissä ympäristöissä, vaan niiden kasvattaminen ja hoito on myös palkitsevaa. Vaikka prosessi voidaan täysin automatisoida, asukkaiden sallimisessa on psykologista arvoa kokemustoimisto ja omistus kasvattamalla itse ruokaa. "Se on kuin oma pieni lemmikki", Chterev vitsaili.

Leväjärjestelmä koostuu katosta roikkuvista leväpusseista, jotka muuttavat hiilidioksidia hapeksi fotosynteesin kautta. Teoriassa sitä voitaisiin käyttää vahvistamaan tai jopa korvaamaan elämää ylläpitäviä järjestelmiä avaruudessa, ja levät ovat erittäin ravitsevia ja niitä voidaan myös kuluttaa. Tulevassa eristyskokeessa on vain pieni leväjärjestelmä, joten se ei toimi elämän ylläpitäjänä, vaan sitä kulutetaan päivittäin aterioiden lisänä.

Järjestelmän odottamaton etu on sen tuottama ääni. Kun ilmaa työnnetään leväpussien läpi, se tuottaa hiljaisen kuplivan äänen, joka on erittäin rentouttava ja tarjoaa toisenlaista stimulaatiota.

"Toivomme näkevämme tulevaisuuden, jossa suuri osa elämää ylläpitävästä järjestelmästä voitaisiin vaihtaa leväjärjestelmään", Aristotelis sanoi. "Iso osa ravinnosta olisi mahdollista saada pelkästä levistä."

Avaruusarkkitehtuuri kaikille

"Työskentelemme kohti tulevaisuutta, jossa avaruuteen ei mene vain astronautit, vaan myös siviilit", Aristotelis sanoi. Tämä edellyttää ympäristöjen suunnittelua paitsi NASAn ja muiden avaruusjärjestöjen korkeasti koulutetuille, huolellisesti valituille astronauteille. Kun on kyse siviilien lähettämisestä avaruuteen, "meidän on otettava huomioon heidän hyvinvointinsa".

Ja heidän suunnitelmansa äärimmäisten ympäristöjen haasteiden ymmärtämiseksi on radikaali: Aristotelis ja hänen perustajajäsen Karl-Johan Sørensen viettää kolme kuukautta asuinympäristössä arktisella alueella pohjoisessa. Grönlanti. Tänä aikana heidät erotetaan tehokkaasti muusta maailmasta, ja heidän on tehtävä se selviytyä siitä, mitä he voivat tuoda mukanaan, ja elinympäristö itse tarjoaa heille henkistä stimulaatiota tarve.

"Toivomme, että se antaa meille paremman käsityksen siitä, mitkä ovat vaikutusvaltaisimmat arkkitehtoniset elementit, jotka ovat tärkeitä avaruustehtävässä", Aristotelis selitti. Olipa kyse sitten luonnon näkökulmasta puutarhan hoidosta, vuorokausirytmeistä, joita moduloidaan valaistusjärjestelmän kautta, tai generatiivista äänimaiseman, he haluavat tietää, mitkä aististimulaation elementit ovat tärkeimpiä, jotta he voivat tietää, mihin elementteihin keskittyä kehittymässä.

"Toivomme myös saavamme intuitiivisen käsityksen tämäntyyppisestä elinympäristöstä ja siitä, mitä tarvitset. Avaruudessa on ollut insinöörejä, tutkijoita ja hävittäjiä, mutta avaruudessa ei ole vielä ollut yhtään arkkitehtuuria. Taustamme perusteella saatamme nähdä erilaisia ​​ratkaisuja ongelmiin kuin muiden alojen ihmiset.

Aristotelis toivoo myös, että aika opettaa hänelle ja hänen kollegoilleen suunnitteluelementtejä, joita voidaan sisällyttää työhön täällä maan päällä: "Uskomme, että sen välillä, mitä tarvitsen erittäin äärimmäisessä ympäristössä, ja jokapäiväisen elämäni välillä täällä on korrelaatio Maapallo. Asioiden, joita opimme tästä tehtävästä, ei tarvitse koskea vain avaruusmatkailua."

Missä seuraavaksi?

SAGA viimeistelee parhaillaan prototyyppivaihettaan ja on valmis siirtymään rakentamiseen. Tavoitteena on aloittaa paneelien valmistus elinympäristöön seuraavan kuukauden aikana ja viimeistellä sisustus. Sitten valmistus alkaa tänä kesänä, valmiina syyskuussa alkavaan eristyskokeeseen. Ja lopulta tiimi toivoo, että heidän suunnittelunsa pääsee avaruuteen: "Pitkän aikavälin toiveemme on se jonain päivänä tämän elinympäristön versio, ehkä sen kaukainen mutaatio, laskeutuu kuuhun, Aristotelis sanoi.

Lähitulevaisuudessa tiimi toivoo saavansa kiinnostusta avaruustoimistoilta tai yksityisiltä avaruusyhtiöiltä, ​​kuten SpaceX. Toistaiseksi yritys kerää omat rahansa käyttämällä Kickstarter rahoittaa elinympäristön prototyyppiä ja kokeilua, ja suurin osa avaruusteollisuudesta keskittyy edelleen suunnittelukysymyksiin, kuten rakettien parantamiseen. Mutta kun ihmiset viettävät enemmän aikaa avaruudessa, keskittyminen asumiseen todennäköisesti lisääntyy.

"Tällä vuosikymmenellä, kun uusia laukaisuja julkaistaan, alamme keskittyä enemmän asumiseen, olipa kyseessä Kuu tai Mars tai jopa Maan kiertorata", Chterev sanoi. "Uskon, että asumisen aihe tulee yhä suositummaksi, ja SAGA on siihen hyvä paikka."