Testare un prototipo di habitat lunare nell’Artico

Tra pochi mesi, una coppia di architetti danesi si recherà nell'Artico e si chiuderà in una capsula isolante di 600 piedi cubi (all'incirca la dimensione di un garage per due auto) per tre mesi.

Perché? Che ci crediate o no, non lo fanno per sfuggire al coronavirus. Lo stanno facendo per la scienza. I due uomini stanno testando personalmente il progetto di un nuovo habitat da utilizzare sulla luna, per vedere se possono sopravvivere in isolamento simile a quello che sperimenterebbero gli astronauti sulla luna a lungo termine missioni.

Digital Trends ha parlato con uno dei due, Sebastian Aristotelis, CEO di SAGA Space Architects, insieme allo psicologo spaziale Konstantin Chterev, per parlare del loro concetto per il futuro dell'abitazione spaziale e di come un'architettura ponderata possa aiutare le persone a prosperare in modo estremo ambienti.

Cosa ha da offrire l’architettura nello spazio?

IL Habitat Lunark si piega fino a circa 100 piedi cubi e si espande utilizzando un sistema di pieghe intricate basato sugli origami giapponesi. Alimentato da pannelli solari, l’habitat può resistere alle temperature gelide dell’Artico e, poiché è stampato in 3D, tutte le parti che devono essere sostituite possono essere facilmente ristampate.

Ma la vera innovazione dell’habitat è il modo in cui è progettato per accogliere i bisogni psicologici dei suoi abitanti. Una grande sfida per i progetti di abitazione spaziale a lungo termine è il problema della monotonia, come hanno fatto gli astronauti svolgere gli stessi compiti e guardare lo stesso ambiente ogni singolo giorno, il che diventa rapidamente logorante. Per alleviare questo problema, l’habitat Lunark ha caratteristiche come un simulatore meteorologico e un sistema per replicare il ritmo circadiano naturale del corpo. ritmi, che forniscono una tregua dagli ambienti grigi e squallidi tipicamente creati da coloro che si concentrano sull'ingegneria spaziale sfide.

Gli architetti, tuttavia, non vedono il loro lavoro in opposizione agli approcci tradizionali agli habitat spaziali. "Lavoriamo in collaborazione con gli ingegneri, amiamo gli ingegneri", ha affermato Aristotelis. Ma ci sono vantaggi nell’affrontare quelli che tradizionalmente sono stati considerati problemi di ingegneria da una prospettiva architettonica. “Ciò che fanno gli architetti è pensare all’essere umano che occupa lo spazio. Quindi è sempre incentrato sull’uomo, ed è sempre l’umano al centro. Il vantaggio di essere un architetto nel settore spaziale è che siamo formati in modo diverso, quindi affrontiamo i problemi in modo diverso”.

Come esempio, Aristotelis ha citato le sfide legate alla progettazione di un habitat per Marte, come aveva fatto SAGA in un progetto precedente. La maggior parte degli approcci alla costruzione di habitat si concentra sul tentativo di ricreare condizioni simili alla Terra e deve combattere contro le condizioni locali condizioni ambientali come forti venti, molta polvere e un'atmosfera rarefatta, che contribuiscono alla generazione di elettricità statica elettricità. Questo è stato generalmente considerato un problema che deve essere risolto, poiché può causare cortocircuiti nelle apparecchiature elettriche. Ma per Aristotelis era una risorsa e, progettando pannelli esterni per l'habitat che raccoglievano l'elettricità statica, poteva essere utilizzata per generare energia.

Non solo sopravvivere ma prosperare

Non vogliamo solo che le persone sopravvivano nel loro ambiente”, ha detto Chterev. “Vogliamo che prosperino. Nella nostra futura esplorazione dello spazio, vogliamo che le persone godano del massimo benessere. Non si tratta di sopportare le cose, si tratta di fare il meglio che possiamo”.

Questo approccio significa considerare non solo la progettazione dell’habitat, ma anche il modo in cui le persone affronteranno le sfide della vita isolata. Uno stimolo psicologico già esistente nell’industria spaziale è il sistema di pacchetti di assistenza per gli astronauti a bordo della Stazione Spaziale Internazionale (ISS). I razzi di rifornimento che trasportano attrezzature e forniture essenziali lasciano anche un po' di spazio da parte per i pacchi personali di amici e familiari o per spuntini appositamente richiesti. Gli astronauti della ISS riferiscono che questi piccoli dolcetti contribuiscono notevolmente a mantenere alto il morale nelle giornate difficili volte, perché non solo ricordano loro casa, ma forniscono loro anche qualcosa per guardare avanti A.

Una delle sfide per rendere felici gli astronauti sulla Luna è semplicemente quanto questa sia priva di caratteristiche. Non c'è tempo, e i suoi giorni e le sue notti durano 14 giorni terrestri ciascuno. C’è una netta mancanza di stimoli, che può contribuire a creare sentimenti di noia e frustrazione. Mantenere un ritmo circadiano di circa 24 ore è importante per la stabilità psicologica, quindi l’habitat lo supporterà attraverso la sua illuminazione che si illuminerà intensamente al mattino prima di attenuarsi in un caldo rosa o arancione quando sarà il momento sonno.

Un altro aspetto della creazione di un’abitazione per la Luna che supporti il ​​benessere degli astronauti è la simulazione delle condizioni meteorologiche per alleviare la monotonia. Il tempo è simulato attraverso luci e suoni, che variano da splendidi arcobaleni a giornate buie e tempestose. Anche se potresti pensare che una simulazione di infinite giornate soleggiate sarebbe l'ideale, in realtà qualsiasi tipo di esperienza ripetitiva diventa noiosa rapidamente. Ecco perché il tempo simulato includerà alcune giornate belle e altre brutte.

“Non abbiamo solo bisogno di stimoli positivi, abbiamo bisogno anche di stimoli negativi”, ha spiegato Aristotelis. “Abbiamo bisogno della variazione. Abbiamo bisogno della giornata fredda per sentire la giornata calda”.

Amore per il mondo naturale

Un altro modo per alleviare la monotonia dell’habitat è portare al suo interno aspetti della natura. "Attraverso gli studi psicologici, abbiamo qualcosa chiamato l'ipotesi della biofilia", ha detto Chterev. "Il che significa che abbiamo una tendenza innata a connetterci con la natura."

Ciò avverrà in due modi: attraverso il giardino verticale dell’habitat e il sistema di alghe. Il giardino verticale permette agli abitanti di coltivare una piccola quantità del proprio cibo. Non solo la frutta e la verdura fresca sono un bene prezioso in ambienti estremi, ma anche il processo di coltivazione e cura delle stesse è gratificante. Anche se il processo può essere completamente automatizzato, c’è un valore psicologico nel lasciare che gli abitanti se ne vadano agenzia e proprietà dell'esperienza coltivando il proprio cibo. "È come avere il tuo piccolo animale domestico", ha scherzato Chterev.

Il sistema delle alghe è costituito da sacchi di alghe appesi al soffitto, che convertono l'anidride carbonica in ossigeno attraverso la fotosintesi. In teoria potrebbe essere utilizzata per rafforzare o addirittura sostituire i sistemi di supporto vitale nello spazio, e le alghe sono altamente nutrienti e possono anche essere consumate. Per il prossimo esperimento di isolamento ci sarà solo un piccolo sistema di alghe, quindi non fungerà da supporto vitale, ma verrà consumato quotidianamente come supplemento ai pasti.

Un vantaggio inaspettato del sistema sono i suoni che produce. Quando l'aria viene spinta attraverso i sacchetti di alghe, produce un suono silenzioso e gorgogliante che è altamente rilassante e fornisce un altro tipo di stimolazione.

“Speriamo di vedere un futuro in cui gran parte del sistema di supporto vitale possa essere scambiato con un sistema di alghe”, ha detto Aristotelis. "Sarebbe possibile ottenere gran parte del nostro nutrimento solo dalle alghe."

Architettura dello spazio per tutti

“Stiamo lavorando per un futuro in cui non saranno solo gli astronauti ad andare nello spazio, ma anche i civili”, ha affermato Aristotelis. Ciò richiede la progettazione di ambienti non solo per gli astronauti altamente qualificati e accuratamente selezionati della NASA e di altre agenzie spaziali. Quando si tratta di inviare civili nello spazio, “dobbiamo tenere conto del loro benessere”.

E il loro piano per comprendere le sfide degli ambienti estremi è radicale: Aristotelis e i suoi il co-fondatore Karl-Johan Sørensen trascorrerà tre mesi vivendo nell'habitat dell'Artico, nel nord Groenlandia. Durante questo periodo saranno effettivamente tagliati fuori dal resto del mondo e dovranno farlo sopravvivono con ciò che possono portare con sé, con l'habitat stesso che fornisce loro la stimolazione mentale Bisogno.

"Ciò che speriamo è che ci dia un'idea migliore di quali sono gli elementi architettonici più influenti e importanti in una missione spaziale", ha spiegato Aristotelis. Che si tratti dell’aspetto della natura derivante dalla cura del giardino, dei ritmi circadiani modulati attraverso il sistema di illuminazione, o del generativo paesaggio sonoro, vogliono sapere quali elementi della stimolazione sensoriale sono i più importanti, in modo da poter sapere su quali elementi concentrarsi sviluppando.

“Speriamo anche di ottenere una comprensione intuitiva di questo tipo di habitat e di ciò di cui hai bisogno. Ci sono stati ingegneri, scienziati e piloti di caccia nello spazio, ma non ci sono ancora stati architetti nello spazio. Considerato il nostro background, potremmo vedere soluzioni diverse ai problemi rispetto a persone provenienti da altri campi”.

Aristotelis spera anche che il tempo insegni a lui e ai suoi colleghi gli elementi di design che possono essere incorporati nel lavoro qui sulla Terra: “Pensiamo che ci sia una correlazione tra ciò di cui ho bisogno in un ambiente molto estremo e la mia vita quotidiana qui su Terra. Le cose che impariamo da questa missione non devono riguardare solo i viaggi spaziali”.

Dove dopo?

SAGA sta attualmente terminando la fase di prototipo e si sta preparando a passare alla costruzione. L'obiettivo è quello di iniziare la produzione di pannelli per l'habitat entro il prossimo mese e di rifinire gli aspetti finali degli interni. Quindi la fabbricazione inizierà quest’estate, pronta per l’esperimento di isolamento che inizierà a settembre. E alla fine, il team spera che il loro progetto possa arrivare nello spazio: “La nostra speranza a lungo termine è questa un giorno una versione di questo habitat, forse una sua lontana mutazione, atterrerà sulla luna”, Aristotelis disse.

Nel termine più immediato, il team spera di attirare l’interesse delle agenzie spaziali o delle società spaziali private come SpaceX. Per ora, l’azienda sta raccogliendo fondi propri utilizzando Kickstarter per finanziare il prototipo e l’esperimento dell’habitat, e l’attenzione della maggior parte dell’industria spaziale rimane su questioni ingegneristiche come il miglioramento dei razzi. Ma poiché gli esseri umani trascorrono più tempo nello spazio, è probabile che l’attenzione sull’abitazione aumenti.

“In questo decennio, con i nuovi lanci in arrivo, inizieremo a concentrarci maggiormente sugli insediamenti, che si tratti della Luna o di Marte o anche dell’orbita terrestre bassa”, ha detto Chterev. “Penso che il tema dell’abitazione diventerà sempre più popolare, e SAGA si troverà in una buona posizione per questo”.