Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Astronomi

Space Architects vil hjælpe os med at leve og arbejde blandt stjernerne

Dette 2020-koncept af en månelandsby skabt af XTENDdesign er placeret på kanten af ​​Shackleton-krateret på månens sydpol. Moon Village Association (MVA) er en ikke-statslig organisation (NGO), hvis mål er at skabe et permanent globalt forum for interessenter, der er interesserede i udviklingen af ​​Moon Village. NASA

Vigtige takeaways

  • Rumarkitektur fokuserer på at designe levesteder og strukturer til rumudforskning og kolonisering.
  • Udfordringerne omfatter begrænsede ressourcer, mikrotyngdekraft og strålingsbeskyttelse.
  • Rumarkitektur har til formål at skabe bæredygtige og funktionelle opholdsrum til fremtidig menneskelig udforskning af andre himmellegemer.

Hvis du er af Elon Musk-tankegangen og tror, ​​at mennesker, for at overleve, bliver nødt til at blive en multiplanetær art, får vi brug for et sted at bo og arbejde. Der ude. I rummet. På andre planeter.

Vi får brug for nogen - rigtig mange - til at bygge os huse og lejlighedsbygninger og kontorer og rum Walmarts og transportformer til at trække os mellem alle disse steder. For pokker, vi bliver nødt til at bygge en masse steder for at gøre alt, hvad vi gør her på vores hurtigt forfaldne hjemmeplanet.

Vi skal bruge arkitekter. Mange af dem. Vi skal helt sikkert have en anden type arkitekt til vores satsning på rummet. Vi skal bruge ... rumarkitekter.

Heldigvis er det allerede en ting.

Indhold
  1. Idéen bag rumarkitektur
  2. Hvad er rumarkitektur egentlig?
  3. Udfordringerne forude

Idéen bag rumarkitekturen

Olga Bannova har ikke et visitkort, hvor der står "Space Architect", selvom hun indrømmer, at det ville være ret fantastisk. I stedet er Bannovas titel (eller en af ​​dem) direktør for Sasakawa International Center for Space Architecture (SICSA) - det har været en ting siden slutningen af ​​1980'erne - i University of Houstons Cullen College of Engineering. SICSA er hjemsted for verdens eneste kandidatuddannelse i rumarkitektur. Et diplom giver dig en Master of Science i rumarkitektur.

Det er endnu ikke et stort program, der kun uddeler nogle få kandidater hvert år. Det er, ligesom meget af hele ideen om multiplanetær ekspansion, et spirende felt.

Men for dem, der tror, ​​at vores eksistens er afhængig af en dag at flytte til et andet galaktisk kvarter, har rumarkitekturen os dækket. Det er på en meget reel måde simpelthen den seneste udforskningsmission væk fra Moder Jord.

"Du kan ikke blive i dit hus for evigt og tro, at på en eller anden måde vil alt andet være det samme ... alt ændrer sig, inklusive vores Jord, inklusive os, inklusive solsystemet, inklusive galaksen. Det hele ændrer sig og bevæger sig." siger Bannova. "Derfor er det vigtigt. Det handler mest om at forstå mere om os selv."

Team SEArch+/Apis Cor vandt førstepladsen i fase 3:niveau 4 softwaremodellering af NASA's 3D-Printed Habitat Challenge til udforskning af det dybe rum. Team SEArch+/Apis Cor/NASA

Hvad er rumarkitektur egentlig?

Rumarkitektur er virkelig lige, hvad det lyder som. Bannova leder en komité for American Institute of Aeronautics and Astronautics (AIAA), Space Architecture Technical Committee (SATC), der koncentrerer sig specifikt om feltet. SATC på webstedet spacearchitect.org — hvis det har en internetside, ved du, at det er en ting — beskriver det sådan her:

Rumarkitektur er teorien og praksis om at designe og bygge beboede miljøer i det ydre rum (det omfatter arkitektonisk design af leve- og arbejdsmiljøer i rumrelaterede faciliteter, habitater og køretøjer). Disse miljøer omfatter, men er ikke begrænset til:rumfartøjer, stationer, habitater og måne-, planetariske baser og infrastrukturer; og jordbaseret kontrol, eksperiment, opsendelse, logistik, nyttelast, simulering og testfaciliteter.

Rumarkitekter er derfor anklaget for at designe bygninger og huse og kontorer og en hel masse andre ting, som mennesker har brug for for at overleve - de interstellare Walmarts, måske - både her og i rummet plus udtænke måder at komme imellem dem. Alt dette, ikke for ingenting, mens de beskæftiger sig med problemer, som Earthbound arkitekter ikke engang drømmer om. Behøver ikke at drømme om. Kan måske ikke drømme om.

Sig for eksempel mangel på ilt eller atmosfære. Vejrmønstre, der får vores nuværende klimaforandringer til at ligne en rolig dag på en solrig strand. Mangel på sollys. For meget sollys. Mikrotyngdekraft.

Mangel på materiale til at bygge det, du har brug for. Eller ingen måde at sende materiale, du har brug for, hvor du har brug for det. Eller ingen måde at få det dertil rettidigt, i betragtning af de store afstande mellem punkter i rummet.

Det er ikke svært at forestille sig de problemer, som rumarkitekter vil møde, nu og i fremtiden. Det er heller ikke svært at forestille sig, at vi ikke engang kan begynde at forestille os nogle af de udfordringer, de vil stå over for.

At udskære et rum i rummet, så vores art kan fortsætte, er en kæmpe opgave, måske den mest dristige nogensinde for menneskeheden. Det må være sådan muligheden for at flyve til månen - for menneskelig flugt overhovedet - må have føltes som for Galileo.

Men ja, vi slog dem ud, gjorde vi ikke?

Team AI. SpaceFactory of New York deltog også i NASAs 3D-Printed Habitat Challenge og vandt andenpladsen for sit rumfabrikshabitat på Mars. AI SpaceFactory/NASA

Udfordringerne forude

At identificere de mange udfordringer i vores bevægelse ud i rummet, gennemtænke dem og indse, at så mange endnu mangler at blive anerkendt, er en betydelig del af, hvad rumarkitekter nu og rumarkitekter i fremtiden skal gøre. Feltet råber efter kritiske tænkere, der har en forståelse (hvis ikke nødvendigvis en grad på doktorgradsniveau) inden for et væld af specialer; ikke kun arkitektur og dens forskellige grene, men de forskellige områder inden for teknik (industri, rumfart, systemer og luftfart, for at nævne nogle få), fysik, geometri, matematik, logistik, datalogi, human biologi og mange flere.

I metatermer omfatter arkitektur både kunst og videnskab. Den omhandler, hvordan vi bygger, hvordan vi lever, i det rum, vi bebor. Man bygger ikke et bibliotek uden at finde ud af, hvordan vi bevæger os omkring det, hvor bøgerne går hen, hvor lyset kommer ind.

Hvis vores boligrum skal blive ydre rummet - et beboeligt rum, som mennesker har lært om tæt på i mindst 20 år - ja, vi må hellere begynde at knække bøgerne.

Hvordan ser et habitat ud på Mars? Hvordan påvirker vinden der, hvad du bygger? Hvad med tyngdekraften? Hvordan konstruerer man en gård, hvis en kan bygges, med strålingen fra et andet planetlegeme, der stråler ned? Hvordan bygger vi boliger på et skib, som det kan tage årtier at nå, hvor det skal hen? Hvordan kan vi sikre, at et flyvende habitat flyver?

Hvad kan vi lære ved at bygge disse levesteder på nogle af de mindre gæstfrie områder på Jorden? Hvordan kan det, vi lærer, hjælpe os, mens vi stadig er her?

Vil du være rumarkitekt? Skaf dig en værktøjskasse i planetstørrelse.

"Rumarkitektur er ikke for de teknisk frygtsomme. For at spille dette spil skal man uddanne sig selv om livets barske realiteter hinsides Jorden og videnskaben og teknologien til at skabe beboelige bobler i dødbringende miljøer," Theodore Hall, en tidligere formand for SATC og en softwareudvikler til udvidet virkelighed ved University of Michigan, sagde tilbage i 2014. "Først da er man parat til at stå tå-til-tå med ingeniørerne og stræbe efter arkitektonisk æstetik, der behandler mennesket som mere end et deterministisk biokemisk stof. undersystem af en sjælløs maskine."

De, der stadig er interesserede i rumarkitektur - og igen, vi får brug for en masse fremsynede til at tilmelde sig - bør dog ikke lade sig skræmme. Der er helt sikkert masser af problemer, og det vil tage alle mulige slags at bestemme, hvordan vores art bedst kan leve væk hjemmefra.

Men vi har mobiltelefoner nu, der er stærkere end de computere, der sendte mænd til månen. Vi har været på den internationale rumstation i 20 år og det tæller. Vi udforsker Mars og andre forposter i det dybe rum i dette øjeblik.

Problemer med at finde et nyt hjem blandt stjernerne? Rumarkitekter er på arbejde.

"Det er umuligt at forudsige alt, især i rummet. Det er svært at designe et tæt-på-perfekt habitat selv på Jorden," siger Bannova, som har en bachelorgrad fra Moscow Architectural Institute, dobbelte mastergrader (i arkitektur og rumarkitektur). , begge fra UH) og en doktorgrad fra Sveriges Chalmers Tekniske Universitet. "Vi har flere spørgsmål end svar. Det er fagets natur. Men det giver dig mulighed for selv at se og bestemme, hvor din passion er."

Denne gengivelse viser en anden visning af Team SEArch+/Apis Cors Mars-habitat. Den unikke form giver mulighed for kontinuerlig forstærkning af strukturen og tillader lys at trænge ind gennem trugformede porte på siderne og toppen. Team SEARch+/Apis Cor/NASA
Nu er det interessant

Arkitekter og industriingeniører har ifølge AIAA været en del af rumfartsindustrien siden 1960'erne. Et af de første eksempler på deres arbejde:En industriel designer overbeviste NASA om at inkludere et vindue i Skylab-rumstationen i 1973.

Ofte stillede spørgsmål

Hvordan sikrer rumarkitekter astronauters psykologiske velvære i afgrænsede omgivelser?
Rumarkitekter prioriterer faktorer som indretning, belysning og rekreative rum for at fremme mental sundhed og velvære under længerevarende rummissioner.
Hvilke materialer bruges almindeligvis i rumarkitektur til at konstruere levesteder og strukturer?
Rumarkitekter bruger ofte lette og holdbare materialer såsom kompositmetaller, oppustelige moduler og 3D-printede komponenter til at skabe modstandsdygtige levesteder, der er i stand til at modstå de barske forhold i rummet.