Testovanie prototypového mesačného biotopu v Arktíde

O niekoľko mesiacov pocestuje dvojica dánskych architektov do Arktídy a na tri mesiace sa zatvorí v 600-kubických stôp (približne veľkosti garáže pre dve autá).

prečo? Verte tomu alebo nie, nerobia to preto, aby unikli koronavírusu. Robia to pre vedu. Dvaja muži osobne testujú svoj návrh nového biotopu na použitie na Mesiaci, aby zistili, či môžu prežiť v izolácii podobne, ako by astronauti zažili na dlhodobom Mesiaci misie.

Digital Trends sa rozprával s jedným z dvojice, Sebastianom Aristotelisom, generálnym riaditeľom SAGA Space Architects, spolu s vesmírnym psychológom Konstantinom Chterevom, hovoriť o ich koncepcii budúcnosti vesmírneho bývania a o tom, ako môže premyslená architektúra pomôcť ľuďom extrémne prosperovať prostredia.

Čo ponúka architektúra vo vesmíre?

The Lunark biotop zloží sa na približne 100 kubických stôp a roztiahne sa pomocou systému zložitých záhybov, ktoré sú založené na japonskom origami. Biotop poháňaný solárnymi panelmi dokáže vydržať mrazivé teploty v Arktíde a keďže je vytlačený 3D, všetky diely, ktoré je potrebné vymeniť, sa dajú jednoducho znova vytlačiť.

Ale skutočnou inováciou biotopu je spôsob, akým je navrhnutý tak, aby vyhovoval psychologickým potrebám jeho obyvateľov. Veľkou výzvou pre dlhodobé projekty osídľovania vesmíru je problém monotónnosti, aký majú astronauti vykonávať rovnaké úlohy a pozerať sa na rovnaké prostredie každý jeden deň, čo sa rýchlo stane nosenie. Na zmiernenie toho má lokalita Lunark funkcie ako simulátor počasia a systém na replikáciu prirodzeného cirkadiánneho tela. rytmy, ktoré poskytujú oddych od sivých, fádnych prostredí, ktoré zvyčajne vytvárajú tí, ktorí sa zameriavajú na vesmírne inžinierstvo výzvy.

Architekti však nepovažujú ich prácu za v rozpore s tradičnými prístupmi k priestorovým biotopom. "Pracujeme v spojení s inžiniermi, milujeme inžinierov," povedal Aristotelis. Ale prístup k tomu, čo sa tradične považovalo za inžinierske problémy z pohľadu architektúry, má svoje výhody. „Architekti robia to, že myslíme na človeka, ktorý zaberá priestor. Takže je vždy zameraná na človeka a vždy je zameraná na človeka. Bonusom byť architektom vo vesmírnom priemysle je, že sme vyškolení iným spôsobom, takže problémy riešime iným spôsobom.“

Ako príklad Aristotelis uviedol výzvy pri navrhovaní biotopu pre Mars, ako to urobil SAGA v predchádzajúcom projekte. Väčšina prístupov k budovaniu biotopov sa zameriava na pokus o znovuvytvorenie podmienok podobných Zemi a musí bojovať proti miestnym podmienky ako silný vietor, veľa prachu a riedka atmosféra, to všetko prispieva k tvorbe statickej elektriny elektriny. Toto sa vo všeobecnosti považovalo za problém, ktorý treba vyriešiť, pretože môže spôsobiť skrat v elektrických zariadeniach. Ale pre Aristotelisa to bolo aktívum a navrhnutím vonkajších panelov pre biotop, ktorý zbieral statickú elektrinu, mohol byť použitý na výrobu energie.

Nielen prežívať, ale aj prosperovať

Nechceme len, aby ľudia prežili vo svojom prostredí,“ povedal Chterev. „Chceme, aby sa im darilo. Pri našom budúcom vesmírnom prieskume chceme, aby sa ľudia cítili čo najlepšie. Nie je to o znášaní vecí, je to o tom, robiť to najlepšie, čo vieme."

Tento prístup znamená zvážiť nielen dizajn biotopu, ale aj to, ako sa ľudia vyrovnajú s výzvami života v izolácii. Jedným psychologickým posilňovačom, ktorý už vo vesmírnom priemysle existuje, je systém balíčkov starostlivosti o astronautov na palube Medzinárodnej vesmírnej stanice (ISS). Zásobovacie rakety nesúce vybavenie a základné zásoby tiež ponechávajú malý priestor na osobné balíčky od priateľov a rodiny alebo na špeciálne požadované občerstvenie. Astronauti ISS hlásia, že tieto malé pochúťky im pomôžu udržať si dobrú náladu časy, pretože im nielen pripomínajú domov, ale poskytujú im aj niečo, na čo sa môžu tešiť do.

Jednou z výziev, ako udržať astronautov šťastných na Mesiaci, je jednoducho to, aký nevýrazný je. Neexistuje žiadne počasie a jeho dni a noci trvajú každý 14 pozemských dní. Existuje zreteľný nedostatok stimulácie, čo môže prispieť k pocitom únavy a frustrácie. Udržiavanie zhruba 24-hodinového cirkadiánneho rytmu je dôležité pre psychickú stabilitu, takže biotop to bude podporovať vďaka osvetleniu, ktoré bude ráno jasne žiariť a potom stmavne do teplej ružovej alebo oranžovej, keď bude čas spať.

Ďalšou súčasťou vytvárania obydlia na Mesiaci, ktoré podporuje blaho astronautov, je simulácia poveternostných podmienok, aby sa uvoľnila monotónnosť. Počasie je simulované prostredníctvom osvetlenia a zvukov, od krásnych dúh až po tmavé, búrlivé dni. Aj keď by ste si mohli myslieť, že ideálna by bola simulácia nekonečných slnečných dní, v skutočnosti každý druh opakujúceho sa zážitku rýchlo otupí. To je dôvod, prečo simulované počasie bude zahŕňať niekoľko dobrých a niekoľko zlých dní.

"Nepotrebujeme len pozitívnu stimuláciu, potrebujeme aj negatívnu stimuláciu," vysvetlil Aristotelis. "Potrebujeme variáciu." Potrebujeme chladný deň, aby sme cítili teplý deň."

Láska k prírodnému svetu

Ďalším spôsobom, ako zmierniť monotónnosť biotopu, je vniesť aspekty prírody dovnútra. "Prostredníctvom psychologických štúdií máme niečo, čo sa nazýva hypotéza biofílie," povedal Chterev. "Čo znamená, že máme vrodenú tendenciu spájať sa s prírodou."

K tomu dôjde dvoma spôsobmi, a to prostredníctvom vertikálnej záhrady a systému rias biotopu. Vertikálna záhrada umožňuje obyvateľom pestovať si malé množstvo vlastných potravín. Čerstvé ovocie a zelenina sú nielen cennou komoditou v extrémnych prostrediach, ale aj proces pestovania a starostlivosti o ne je odmeňujúci. Aj keď je možné tento proces plne zautomatizovať, má psychologickú hodnotu nechať obyvateľov zážitková agentúra a vlastníctvo pestovaním vlastných potravín. "Je to ako mať vlastného malého maznáčika," žartoval Chterev.

Systém rias pozostáva z vreciek rias visiacich zo stropu, ktoré premieňajú oxid uhličitý na kyslík prostredníctvom fotosyntézy. Teoreticky by sa dala použiť na posilnenie alebo dokonca nahradenie systémov podpory života vo vesmíre a riasy sú vysoko výživné a môžu sa tiež konzumovať. Pre nadchádzajúci izolačný experiment bude existovať iba malý systém rias, takže nebude fungovať ako podpora života, ale bude sa denne konzumovať ako doplnok k jedlu.

Neočakávanou výhodou systému sú zvuky, ktoré vydáva. Keď sa vzduch pretláča cez vaky na riasy, vydáva tichý bublavý zvuk, ktorý je veľmi relaxačný a poskytuje ďalší druh stimulácie.

"Dúfame, že uvidíme budúcnosť, kde by sa veľké časti systému podpory života dali vymeniť za systém rias," povedal Aristotelis. "Veľkú časť vašej výživy by bolo možné získať len z rias."

Vesmírna architektúra pre každého

"Pracujeme na budúcnosti, kde do vesmíru nepôjdu len astronauti, ale aj civilisti," povedal Aristotelis. To si vyžaduje navrhovanie prostredí nielen pre vysoko vyškolených, starostlivo vybraných astronautov NASA a iných vesmírnych agentúr. Pokiaľ ide o posielanie civilistov do vesmíru, „musíme brať do úvahy ich blaho“.

A ich plán na pochopenie výziev extrémnych prostredí je radikálny: Aristotelis a jeho spoluzakladateľ Karl-Johan Sørensen strávi tri mesiace životom v biotope v Arktíde na severe Grónsko. Počas tejto doby budú efektívne odrezaní od zvyšku sveta a budú musieť prežiť z toho, čo si so sebou môžu priniesť, pričom samotné prostredie im poskytuje duševnú stimuláciu potrebu.

"Dúfame, že nám to dá lepšiu predstavu o tom, aké sú najvplyvnejšie architektonické prvky, ktoré sú dôležité pri vesmírnej misii," vysvetlil Aristotelis. Či už je to aspekt prírody od starostlivosti o záhradu, cirkadiánne rytmy modulované systémom osvetlenia alebo generatívne zvukovú scénu, chcú vedieť, ktoré prvky zmyslovej stimulácie sú najdôležitejšie, aby vedeli, na ktoré prvky sa zamerať rozvíjanie.

„Dúfame tiež, že získame intuitívne pochopenie tohto typu biotopu a toho, čo potrebujete. Vo vesmíre boli inžinieri, vedci a bojoví piloti, ale vo vesmíre ešte neboli žiadni architekti. Vzhľadom na našu minulosť by sme mohli vidieť iné riešenia problémov ako ľudia z iných oblastí.“

Aristotelis tiež dúfa, že čas ho a jeho kolegov naučí o dizajnových prvkoch, ktoré sa dajú zakomponovať do práce tu na Zemi: „Myslíme si, že existuje súvislosť medzi tým, čo potrebujem vo veľmi extrémnom prostredí, a mojím každodenným životom tu Zem. Veci, ktoré sa naučíme z tejto misie, sa nemusia týkať len cestovania do vesmíru."

kam ďalej?

SAGA v súčasnosti dokončuje svoju prototypovú fázu a pripravuje sa na výstavbu. Cieľom je začať s výrobou panelov pre biotop v priebehu budúceho mesiaca a dokončiť finálne aspekty interiéru. Výroba sa potom začne toto leto a bude pripravená na začatie izolačného experimentu v septembri. A nakoniec tím dúfa, že ich dizajn sa dostane do vesmíru: „Našou dlhodobou nádejou je to jedného dňa verzia tohto biotopu, možno jeho vzdialená mutácia, pristane na Mesiaci,“ Aristotelis povedal.

V bezprostrednejšom horizonte tím dúfa, že pritiahne záujem vesmírnych agentúr alebo súkromných vesmírnych spoločností, ako je SpaceX. Firma si zatiaľ zháňa vlastné peniaze Kickstarter na financovanie prototypu biotopu a experimentu a väčšina kozmického priemyslu sa naďalej zameriava na technické problémy, ako je zlepšenie rakiet. Ale keďže ľudia trávia viac času vo vesmíre, zameranie na bývanie sa pravdepodobne zvýši.

"V tomto desaťročí, s novými štartmi, ktoré vychádzajú, sa začneme viac zameriavať na bývanie, či už na Mesiac alebo Mars, alebo dokonca na nízku obežnú dráhu Zeme," povedal Chterev. "Myslím si, že téma bývania bude čoraz populárnejšia a SAGA bude na to dobrým miestom."