Testowanie prototypowego siedliska księżycowego w Arktyce

Za kilka miesięcy para duńskich architektów pojedzie do Arktyki i zamknie się w izolatce o pojemności 600 stóp sześciennych (mniej więcej wielkości garażu na dwa samochody) na trzy miesiące.

Dlaczego? Wierzcie lub nie, ale nie robią tego, aby uciec przed koronawirusem. Robią to dla nauki. Obaj mężczyźni osobiście testują projekt nowego siedliska na Księżycu i chcą się przekonać mogą przetrwać w izolacji, podobnie jak astronauci doświadczyliby na długotrwałym księżycu misje.

Firma Digital Trends rozmawiała z jednym z pary, Sebastianem Aristotelisem, dyrektorem generalnym SAGA Space Architects, wraz z psychologiem kosmicznym Konstantinem Chterevem, aby porozmawiać o swojej koncepcji przyszłości zamieszkiwania w przestrzeni kosmicznej oraz o tym, jak przemyślana architektura może pomóc ludziom rozwijać się w ekstremalnych warunkach środowiska.

Co architektura ma do zaoferowania w przestrzeni?

The Siedlisko Księżyca składa się do około 30 metrów sześciennych i rozszerza się za pomocą systemu skomplikowanych fałd wzorowanych na japońskim origami. Zasilany panelami słonecznymi siedlisko jest w stanie wytrzymać mroźne temperatury panujące w Arktyce, a ponieważ jest drukowane w 3D, wszelkie części, które wymagają wymiany, można łatwo wydrukować ponownie.

Prawdziwą innowacją siedliska jest jednak sposób, w jaki zostało ono zaprojektowane, aby zaspokoić potrzeby psychologiczne mieszkańców. Dużym wyzwaniem dla długoterminowych projektów dotyczących zamieszkania w przestrzeni kosmicznej jest problem monotonii, charakterystyczny dla astronautów wykonywać te same zadania i patrzeć na to samo środowisko każdego dnia, co szybko się staje ma na sobie. Aby temu zaradzić, siedlisko Lunark ma takie funkcje, jak symulator pogody i system odtwarzający naturalny cykl dobowy organizmu rytmy, które zapewniają wytchnienie od szarych, ponurych środowisk, które zazwyczaj tworzą osoby skupiające się na inżynierii kosmicznej wyzwania.

Architekci nie postrzegają jednak swojej pracy jako sprzecznej z tradycyjnym podejściem do kosmicznych siedlisk. „Współpracujemy z inżynierami, kochamy inżynierów” – powiedział Aristotelis. Podejście do tego, co tradycyjnie uważano za problemy inżynieryjne z punktu widzenia architektury, ma jednak zalety. „Architekci myślą o człowieku zamieszkującym przestrzeń. Dlatego zawsze skupiamy się na człowieku i zawsze skupiamy się na człowieku. Zaletą bycia architektem w branży kosmicznej jest to, że jesteśmy szkoleni w inny sposób, więc w inny sposób radzimy sobie z problemami.

Jako przykład Aristotelis podał wyzwania związane z zaprojektowaniem siedliska dla Marsa, tak jak zrobiła to firma SAGA w poprzednim projekcie. Większość podejść do budowania siedlisk skupia się na próbie odtworzenia warunków ziemskich i musi walczyć z lokalnymi silny wiatr, dużo pyłu i rzadka atmosfera, które przyczyniają się do powstawania ładunków elektrostatycznych Elektryczność. Powszechnie uważa się, że jest to problem wymagający rozwiązania, ponieważ może powodować zwarcia w sprzęcie elektrycznym. Jednak dla Aristotelisa była to zaleta, a projektując panele zewnętrzne dla siedliska, które gromadziły elektryczność statyczną, można było je wykorzystać do wytwarzania energii.

Nie tylko przetrwać, ale i rozwijać się

Nie chcemy tylko, aby ludzie przetrwali w swoim środowisku” – powiedział Chterev. „Chcemy, żeby się rozwijały. W naszej przyszłej eksploracji kosmosu chcemy, aby ludzie mieli jak najlepsze samopoczucie. Nie chodzi o to, żeby to znosić, ale o to, żeby zrobić wszystko, co w naszej mocy.

Podejście to oznacza rozważenie nie tylko projektu siedliska, ale także tego, jak ludzie poradzą sobie z wyzwaniami życia w izolacji. Jednym ze wsparcia psychologicznego, które już istnieje w przemyśle kosmicznym, jest system pakietów opieki dla astronautów na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Rakiety zaopatrzeniowe przewożące sprzęt i niezbędne zapasy również pozostawiają trochę miejsca na osobiste paczki od przyjaciół i rodziny lub na specjalnie zamówione przekąski. Astronauci z ISS donoszą, że te małe smakołyki znacznie poprawiają humor czasach, ponieważ nie tylko przypominają im o domu, ale także dają im coś, na co czekają z niecierpliwością Do.

Jednym z wyzwań stojących przed zadowoleniem astronautów na Księżycu jest po prostu jego brak charakterystycznych cech. Nie ma pogody, a jej dni i noce trwają po 14 ziemskich dni każdy. Występuje wyraźny brak stymulacji, co może powodować uczucie znużenia i frustracji. Utrzymanie mniej więcej 24-godzinnego rytmu dobowego jest ważne dla stabilności psychicznej, więc siedlisko będzie to wspierać dzięki oświetleniu, które rano będzie jasno świecić, a gdy nadejdzie czas, przyciemni się do ciepłego różu lub pomarańczy spać.

Kolejną częścią tworzenia mieszkań na Księżycu, która wspiera dobre samopoczucie astronautów, jest symulowanie warunków pogodowych w celu złagodzenia monotonii. Pogoda jest symulowana za pomocą oświetlenia i dźwięków, od pięknych tęcz po ciemne, burzliwe dni. Chociaż mogłoby się wydawać, że idealna byłaby symulacja niekończących się słonecznych dni, w rzeczywistości każdy rodzaj powtarzalnego doświadczenia szybko staje się nudny. Dlatego symulowana pogoda będzie obejmować kilka dobrych i złych dni.

„Potrzebujemy nie tylko pozytywnej stymulacji, potrzebujemy także stymulacji negatywnej” – wyjaśnił Aristotelis. „Potrzebujemy odmiany. Potrzebujemy zimnego dnia, aby poczuć ciepły dzień.

Miłość do świata przyrody

Innym sposobem na złagodzenie monotonii w siedlisku jest wprowadzenie do niego aspektów natury. „Dzięki badaniom psychologicznym uzyskaliśmy coś, co nazywa się hipotezą biofilii” – powiedział Chterev. „To znaczy, że mamy wrodzoną tendencję do łączenia się z naturą”.

Stanie się to na dwa sposoby: poprzez pionowy ogród siedliska i system glonów. Pionowy ogród pozwala mieszkańcom uprawiać niewielką ilość własnej żywności. Świeże owoce i warzywa są nie tylko cennym towarem w ekstremalnych warunkach, ale proces ich uprawy i pielęgnacji jest również satysfakcjonujący. Nawet jeśli proces może być w pełni zautomatyzowany, wynajęcie mieszkańcom ma wartość psychologiczną agencja doświadczeń i własność poprzez uprawę własnej żywności. „To jak mieć własnego zwierzaka” – zażartował Chterev.

System glonów składa się z worków glonów zwisających z sufitu, które w procesie fotosyntezy przekształcają dwutlenek węgla w tlen. Teoretycznie można by go wykorzystać do wzmocnienia lub nawet zastąpienia systemów podtrzymywania życia w kosmosie, a algi są bardzo pożywne i można je również spożywać. W nadchodzącym eksperymencie izolacyjnym będzie tylko mały system glonów, więc nie będzie on podtrzymywał życia, ale będzie spożywany codziennie jako dodatek do posiłków.

Nieoczekiwaną zaletą systemu są wydawane przez niego dźwięki. Powietrze przepychane przez worki z algami wydaje cichy, bulgoczący dźwięk, który jest bardzo relaksujący i zapewnia inny rodzaj stymulacji.

„Mamy nadzieję zobaczyć przyszłość, w której duże części systemu podtrzymywania życia można będzie wymienić na system alg” – powiedział Aristotelis. „Można byłoby uzyskać dużą część pożywienia wyłącznie z alg”.

Architektura kosmiczna dla każdego

„Pracujemy nad przyszłością, w której w kosmos nie będą tylko astronauci, ale także cywile” – powiedział Aristotelis. Wymaga to zaprojektowania środowisk nie tylko dla dobrze wyszkolonych, starannie wybranych astronautów NASA i innych agencji kosmicznych. Jeśli chodzi o wysyłanie cywilów w przestrzeń kosmiczną, „musimy wziąć pod uwagę ich dobro”.

A ich plan zrozumienia wyzwań stojących przed ekstremalnymi środowiskami jest radykalny: Aristotelis i jego współzałożyciel Karl-Johan Sørensen spędzi trzy miesiące w siedlisku w Arktyce, w północnej Grenlandia. W tym czasie zostaną skutecznie odcięci od reszty świata i będą musieli przetrwać dzięki temu, co mogą ze sobą zabrać, a samo siedlisko zapewnia im mentalną stymulację potrzebować.

„Mamy nadzieję, że pozwoli nam to lepiej zrozumieć, które elementy architektoniczne mają największy wpływ na misję kosmiczną” – wyjaśnił Aristotelis. Niezależnie od tego, czy chodzi o aspekt natury, począwszy od pielęgnacji ogrodu, rytmy dobowe modulowane przez system oświetlenia, czy też energię generatywną. pejzaż dźwiękowy, chcą wiedzieć, które elementy stymulacji sensorycznej są najważniejsze, aby wiedzieć, na których elementach się skupić rozwijający się.

„Mamy również nadzieję uzyskać intuicyjne zrozumienie tego typu siedlisk i ich potrzeb. W kosmosie byli inżynierowie, naukowcy i piloci myśliwców, ale nie było jeszcze w kosmosie architektów. Biorąc pod uwagę nasze pochodzenie, możemy widzieć inne rozwiązania problemów niż ludzie z innych dziedzin”.

Aristotelis ma także nadzieję, że czas nauczy go i jego współpracowników elementów projektu, które można włączyć do pracy tutaj na Ziemi: „Uważamy, że istnieje korelacja między tym, czego potrzebuję w bardzo ekstremalnym środowisku, a moim codziennym życiem tutaj, na Ziemia. Rzeczy, których nauczymy się podczas tej misji, nie muszą dotyczyć tylko podróży kosmicznych”.

Gdzie dalej?

SAGA kończy obecnie fazę prototypu i przygotowuje się do rozpoczęcia budowy. Celem jest rozpoczęcie produkcji paneli do siedliska w ciągu najbliższego miesiąca i dokończenie ostatnich elementów wnętrza. Następnie latem rozpocznie się produkcja, a we wrześniu rozpocznie się eksperyment izolacji. Zespół ma nadzieję, że ostatecznie ich projekt uda się w przestrzeń kosmiczną: „Nasza długoterminowa nadzieja jest taka pewnego dnia wersja tego siedliska, być może jego odległa mutacja, wyląduje na Księżycu” – Aristotelis powiedział.

W najbliższej perspektywie zespół ma nadzieję wzbudzić zainteresowanie agencji kosmicznych lub prywatnych firm kosmicznych, takich jak SpaceX. Na razie firma zbiera własne pieniądze, korzystając z m.in Kickstartera sfinansowanie prototypu i eksperymentu siedliska, a większość przemysłu kosmicznego w dalszym ciągu skupia się na kwestiach inżynieryjnych, takich jak ulepszanie rakiet. Jednak w miarę jak ludzie spędzają więcej czasu w kosmosie, prawdopodobnie wzrośnie nacisk na zamieszkanie.

„W tej dekadzie, wraz z nadchodzącymi nowymi startami, zaczniemy skupiać się bardziej na zamieszkaniu, czy to na Księżycu, czy na Marsie, czy nawet na niskiej orbicie okołoziemskiej” – powiedział Chterev. „Myślę, że temat mieszkalnictwa będzie stawał się coraz bardziej popularny, a SAGA będzie w tym dobrym miejscu”.