Home Sweet Habitat: A diákok segítenek a NASA-nak a Mars űrhajók lakóterének megtervezésében

Egy építészeti és formatervezési osztály együttműködik a NASA-val egy emberközpontú űrhajó-környezet kialakításában, amely az űrhajósokat a Marsra viheti

home

"data-newsletterpromo_article-image =" https://static.scientificamerican.com/sciam/cache/file/CF54EB21-65FD-4978-9EEF80245C772996_source.jpg "data-newsletterpromo_article-button-text =" Regisztráció "data-newsletterpromo button-link = "https://www.scientificamerican.com/page/newsletter-sign-up/?origincode=2018_sciam_ArticlePromo_NewsletterSignUp" name = "articleBody" itemprop = "ArticleBody">

Rakétahajók kartondobozokból történő építése egy szokásos feltételezett tevékenység. De a New York-i Pratt Intézet tervező hallgatóinak egy osztálya a következő szintre lépett. A NASA-val partnerségben 19 diák tervezte és készítette a Mars űrhajók belső terének modelljeit egy tanév során, és május 5-én mutatták be a végtermékeket a NASA képviselőjének. A tervező és építészhallgatók emberközpontú szemet vetettek terveikre, arra törekedve, hogy olyan otthont teremtsen, amely egyszerre volt szórakoztató és funkcionális a Vörös Bolygó és a Vörös Bolygó közötti hosszú utakra.

A projekt elképzelhetőnek tűnhet, de Robert Howard, Jr., a NASA Johnson Űrközpont Habitability Design Center vezetője hangsúlyozza, hogy ezek az egyetemi projektek dobozon kívüli betekintést nyújtanak az űrügynökség valódi tervezési problémáiba - egyiknek sincs egyetlen helyes válasza. "Bár reméljük, hogy mindenki jól érzi magát, nem szórakozásból" - mondja Howard, aki a Pratt Brooklyn campusára érkezett a záró bemutatóra. „Ez egy jó oktatási lehetőség a hallgatók számára, hogy lássák, mik a valódi kihívások a többi bolygó tervezésében, és mi választanunk kell. Soha nem tudhatod, hol van a helyes kreatív válasz. ” Ez a NASA által finanszírozott, a világűrben való élet nehézségeit vizsgáló diákprojektek hosszú sorozatának legújabb része.

A NASA az elmúlt hat évben kiadta az Exploration Habitat (X-Hab) tudományos akadémiai innovációs kihívásait, amelynek feladatai az űrben az élelmiszerek legjobb termesztésének tanulmányozásától a jobb légzár kialakításáig terjednek. Évente csak néhány egyetemet választanak ki. A program a NASA átfogó céljának része, hogy űrhajósokat küldjön egy aszteroidára 2025-ig, majd a Marsra a 2030-as években. Ennek érdekében a kongresszus utasította a NASA-t, hogy a 2016. évi előirányzat-tervezet alapján költsön el 55 millió dollárt az űrbeli élőhelyek fejlesztésére, a finanszírozást elsősorban olyan nagy mérnöki partnerek kapják, mint a Boeing, a Lockheed Martin, az Orbital ATK és a Bigelow Aerospace. De az X-Hab erőfeszítései is segítik a lendületet.

Pratt hallgatói számára az volt a kihívás, hogy esztétikailag kellemes és rendkívül funkcionális közlekedési járművet hozzanak létre, amely az űrhajósokat el tudja juttatni a Marsra. Ez az emberközpontú megközelítés az egyik oka annak, hogy a NASA partneri szerepet játszik a tervezőiskolákban, amelyek gyakran más lépéseket tesznek, mint a tipikus mérnöki csapatok, amelyek képesek megoldani ezt a kihívást. "A szigorúan mérnöki munkacsoportokból származó élőhely-koncepciók többsége nagyon haszonelvűnek tűnik, és amikor elkezd gondolkodni azon, hogy 1000 napig helyezzen embereket oda, pszichológiai szempontból nem működik jól" - mondja Howard. A feladat optimális teszt volt a diákok képességeinek előrehozása érdekében is. "Ez volt a lehető legötletesebb [megbízás], és rendkívüli kényszerekkel járt" - mondja Michael Morris, a Pratt építészetének vendégtanára, aki segített a NASA-val való partnerség megszervezésében. Korlátozott mennyiségű szabad hely használata és összetett mérnöki igények kielégítése, valamint a stresszes és kimerítő körülmények között élő űrhajósok tervezése volt a legnagyobb kihívás.

A hallgatók elkészült tervei - az űrhajó teljes térfogatának kivágása - alacsony technológiájú kartonból, műanyagból és szövetből készültek, mégis határozottan futurisztikus éllel. A makettek a legénység hálószobáit és a „Toolkit” -t ábrázolták, amely az élőhely konyhája, orvosi központja és kommunikációs központja volt. A szerkezetet úgy tervezték, hogy felfújható részeket tartalmazzon, amelyek kibővülve extra életteret kínálnak anélkül, hogy drámaian megnövekedne a súly. A hallgatók kisebb méretű modelleket is bemutattak, amelyek a teljes élőhely keresztmetszetét mutatják be, hét külön zónával a tároláshoz, a testmozgáshoz, az alváshoz és egyéb tevékenységekhez. "Emberközpontúbb megközelítést választottunk, szemben azzal, amit a NASA általában csinál, ami mérnöki alapú" - mondja Elvira Melamed, a projektben részt vevő építészhallgató. - Fürdőszobákra volt szükségük, egy helyre az étel elkészítéséhez, az alváshoz. És azt akartuk, hogy kényelmes és vonzó legyen. ”

Bár az osztálynak az űrutazás mérnöki korlátain belül kellett terveznie - figyelembe véve a súlyt a költségek csökkentése érdekében, négy felnőtt befogadására, a hely hatékony kihasználására -, a diákok előtérbe helyezték az olyan lakótér kialakítását, amely otthoni és laboratóriumi szempontból is lehet az utazás során. Mars. Két űrhajóssal konzultáltak annak meghatározása érdekében, hogy az űrutazás mely részei voltak a legélvezetesebbek számukra - egyszerűen lebegtek a hallgatókkal találkozó Mike Massimino űrhajós szerint -, és gondoskodtak arról, hogy ezt beépítsék terveikbe. Az űrhajósok betekintése elengedhetetlen volt, mert a hallgatók olyan környezetre terveztek, amelyet soha nem lakhatnak és nem tapasztalhatnak meg. "Amit ez a projekt valóban megtanított nekünk, az az, hogy átérezzük a felhasználót" - teszi hozzá Melamed. „Mindig megtanítanak erre, de az űrben ez sokkal érzékenyebb környezet. Nagyon tisztában kellett lennünk az űrhajósok minden mozdulatával és mindenével, amit a nap folyamán tesznek, és meg kell győződnünk arról, hogy minden egyes részlet a testhez kapcsolódik. "

Az űrlakások megtervezése olyan lehetőségeket nyitott meg, amelyeket gravitációval kötött környezetben soha nem lehetett megvalósítani. A falak és a mennyezetek ugyanolyan használhatóak voltak, mint a padlók, és a hallgatóknak alaposan át kellett fontolniuk az űrhajósok mikrogravitációs környezetben való eligazodásának lehetőségét. "Az ember abszolút szélsőségéhez való eljutás valóban elgondolkodtat" - mondja Amira Selim, az ipari formatervezés hallgatója. - Az első dolog, ami megdöbbentett bennem, az a nulla gravitáció - rájössz, mennyire kötődsz a Földhöz. Ennek köré kell tervezned és ezen gondolkodnod. Ez az egyetlen módja ezeknek a tervezési megoldásoknak a kidolgozására. ”

A megkérdezett űrhajósok szerint más emberekhez való hozzáférés létfontosságú az elszigeteltség érzésének megakadályozása érdekében. Tehát bár a tervek lehetőséget nyújtottak a magánélet védelmére, arra összpontosítottak, hogy az űrhajós társak mindig elérhetőek legyenek. A diákok emellett azt is fel akarták venni, hogy az űrhajósok hogyan tudják ellenőrizni saját környezetüket - némileg eltérve a NASA által általában ezredes megközelítéstől, amelyet űrmissziókban szoktak követni. "Ez egy kényes egyensúly, mert egyrészt a tervezés hatékonyságát tartja szem előtt" - mondja Madeline Profio, az ipari formatervezés hallgatója, "majd a másik oldalon meg szeretné vetíteni magát ezen űrhajósok életébe, és elképzelni, hogyan gazdagíthatná életüket, hogy biztosítsák általános jólétüket. ”

A hallgatók által épített végleges modelleket ezen a nyáron a New York-i Intrepid Tengeri, Légi és Űrmúzeumban mutatják be. Ősszel a hallgatók több NASA tudósnak, orvosnak és mérnöknek mutatják be munkájukat.