Tukaj na Zemlji je koncept arhitekture (in tistih, ki so zanjo specializirani) precej jasen in preprost. Toda v vesolju imajo ljudje razmeroma malo izkušenj z življenjem in delom v habitatih. V zadnjih šestdesetih letih je bilo v nizko zemeljsko orbito (LEO) poslanih več vesoljskih postaj, ki vključujejo zdaj nedelujočoSaljutpostaje,Skylab, injaz, pa tudi sedanjostMednarodna vesoljska postaja(ISS).
Toda v bližnji prihodnosti upamo, da bomo zgradili postaje in komercialne habitate v LEO, na površini Lune in Marsa. Poleg stalne oskrbe s hrano, vodo in drugimi potrebščinami bo treba sprejeti ukrepe za zagotovitev psihološke blaginje njihove posadke. V nedavni članek , Stellar Udobja ustanoviteljica in izvršna direktorica (sama vesoljska arhitektka!) Anastasia Prosina je raziskala, kako lahko vesoljska arhitektura zadosti tem potrebam.
V tem članku, ki je na voljo na Stellar Amenities' Spletna stran , Prosina kaže, kako si vesoljska arhitektura izposoja več oblik nišne arhitekture, da bi izpolnila nalogo zagotavljanja, da lahko ljudje živijo in delajo v vesolju. Ti vključujejo vrste oblikovnih elementov, ki jih najdemo v »majhnih stanovanjih, majhnih bivalnih stanovanjih/hišah, oblikovanju vozil, hotelih v kapsulah in več«.
Prosina je po e-pošti povzel podobnosti med zemeljsko in vesoljsko arhitekturo v Universe Today:
»Ne glede na to, za kakšno arhitekturo gre, sledi poslanstvu izboljšanja človeške izkušnje ... To je popolnoma enako poslanstvo [ko gre] za majhno arhitekturo majhnih hiš, majhnih stanovanj, Arktike ali katere koli druge oddaljene postaje in hoteli kapsule.”
Ko pa se človek poda izven okvira načel in vstopi v dejanski proces, postanejo jasne nekatere zelo opazne razlike. V redni arhitekturi je na prvem mestu arhitektova vizija, nato pa je odgovornost inženirja, da to vizijo uresniči. V vesoljski arhitekturi je ravno obratno, kjer inženirji gradijo, arhitekti pa sledijo.
Za inženirje to pomeni načrtovanje in sestavljanje fizične strukture v prostoru ter vključevanje vseh bistvenih sistemov – kot so življenjska podpora, energetski sistemi, recikliranje vode, skladiščenje, odstranjevanje odpadkov, hrana itd. habitat v prostoru se zdi vreden življenja. Kot opisuje Prosina vlogo arhitekta:
'Poslanstvo vesoljske arhitekture je razbiti monotonijo majhnega vesoljskega habitata in zagotoviti, da zasnova pomaga ublažiti tveganja, povezana z izolacijo,' je dejal Prosina. 'Potem pride vesoljski arhitekt, da pomaga pri oblikovanju za človeške potrebe v omejenem okolju.'
Stanford Torus pogled na rez. Vrtenje torusa zagotavlja zemeljsko normalno gravitacijo na notranji strani. Zasluge: Rick Guidice/NASA
Tu je še ena ključna razlika, ki je stopnja prilagodljivosti, ki jo imajo zemeljski arhitekti v primerjavi s svojimi vesoljskimi kolegi. Skratka, vesoljska industrija ne uživa enake ravni ustvarjalne svobode, saj morajo biti njihove strukture funkcionalne bolj kot karkoli drugega. Toda morda največja omejitev, pravi Prosina, izhaja iz dejstva, da morajo vesoljski arhitekti svoje načrte lansirati v vesolje:
»Arhitekti na Zemlji so sposobni ustvariti skoraj vse, kar jim pride na misel. Nasprotno pa morajo vesoljski arhitekti slediti omejitvam montažne strukture, lupine vesoljskega plovila. Poleg tega so trenutni stroški izstrelitve nečesa v vesolje približno 2700 dolarjev na kg. Vesoljski arhitekti bi morali biti kreativni pri izbiri pravih materialov in struktur, ki so lahki, [trajni] in ne oddajajo plinov v zaprtem okolju.'
To ne pomeni, da se stroški pošiljanja tovora in ljudi v vesolje v zadnjih letih niso drastično izboljšali. Leta 2000 je NASA ocenila, da so stroški pošiljanja tovora na LEO končani 22.000 $ za kg (10.000 $ na lbs). Seveda so upali, da bodo to zmanjšali za dva reda velikosti v naslednjih štirih desetletjih – na 1000 $ na kg (~ 450 $ na lbs) do leta 2025 in 100 $ na kg (~ 45 $ na lbs) do leta 2040.
Trenutno lahko SpaceX pošilja tovor na LEO za 1.410 $ za kg (640 $ na lbs) z njihovo uporaboFalcon Heavyraketa, nadaljnje izboljšanje tega, karsokol 9zmore – 2.719 $ na kg (1.233 $ na lbs). Kljub temu je pošiljanje habitatov v vesolje še vedno večmilijonski podvig, ki zahteva več težkih sistemov za izstrelitev. Poleg tega je treba komponente vesoljskega habitata oblikovati za izstrelitev v vesolje pred montažo.
Pogled na notranjost O'Neillovega cilindra. Obstajajo izmenični trakovi površine, primerne za bivanje, in 'okna', ki prepuščajo svetlobo. Zasluge: Rick Guidice, NASA Ames Research Center
Kot je pojasnil Prosina, to povzroča še eno pomembno omejitev, to je vprašanje prevoza:
»Habitat se mora popolnoma vklopiti v transportni sistem in ga po prostornini, masi in večfunkcionalnosti čim bolj učinkovito izkoristiti. Znižuje ceno odhoda daleč stran, kar omogoča, da se naredi več stvari na enoto financiranja, s čimer se spodbuja raziskovanje
V zadnjih letih je možnost izgradnje habitatov v vesolju presegla področje znanstvenih predlogov in znanstvene fantastike in postala realna možnost. Velik del tega je rezultat komercialne vesoljske industrije (alias. NewSpace), ki je vodila pri zmanjševanju s tem povezanih stroškov posameznih izstrelitev in prehodu k »komercializaciji LEO«.
Poleg tega, da omogoča večji dostop do vesolja (za podjetja, univerze, raziskovalne inštitute in posameznike), je industrija NewSpace pozornost usmerila tudi na to, kako je lahko odhod v vesolje pustolovski in celo razkošen. Tu pridejo v poštev ideje, kot so vesoljski turizem, vesoljski hoteli in komercialne vesoljske postaje v LEO in na drugih nebesnih telesih.
V prihodnjih letih Richard Branson (ustanovitelj in izvršni direktor Virgin Galactic) in Jeff Bezos (ustanovitelj in izvršni direktor Amazona in Blue Origin) upata, da bosta ponudila lete v suborbit s svojimi vesoljskimi letali in raketami (oziroma). Druga podjetja, kot sta SpaceX in Space Adventures, želijo iti še dlje, saj ponujajo lete na Luno in celo na Mars.
Pogled na notranjost kapsule posadke New Shepard iz Blue Origin. Zasluge: Blue Origin.
V vseh teh primerih izzivi presegajo inženirske pomisleke. V NewSpaceu, pravi Prosina, morajo podjetja ponuditi več kot le varnost in dostop do prostora. Prav tako morajo ponuditi različne izkušnje, prosti čas in udobje, da bodo storitve privlačne. Tako in le tako bodo lahko ostali konkurenčni konkurenčnim podjetjem.
Kot je navedel Prosina, je to vplivalo tudi na opis delovnega mesta prostorskega arhitekta:
»Tradicionalno je bil vesoljski arhitekt enak sistemskemu inženirju. Trenutno se tukaj dogaja prehod, zdaj pa, če želite delati kot vesoljski arhitekt pri Nasi, bi morali združiti obe disciplini, vesoljsko in arhitekturo. Zasebni sektor se hitreje krepi. Na primer, Blue Origin in SpaceX priznavata, da je dizajn enako pomemben kot varnost, saj dizajn podpira dobro počutje, ki je ključnega pomena pri dolgih misijah.
V prihodnjih letih Prosina predvideva, da bo vesoljska arhitektura postala hitro rastoča panoga, po njenih strokovnjakih pa bo veliko povpraševanja. V naslednjem desetletju se pričakujejo številni znanstveni in tehnološki napredki, ki bodo arhitektom omogočili vse bolj sofisticirane rešitve za izzive bivanja v prostoru.
'Ker so vesoljski habitati izjemno majhni, mi, vesoljski arhitekti, poskrbimo, da se ljudje v njem ne počutijo zaprte, pod stresom,' je dodal Prosina. 'Uporabniki imajo precej od blizu pogled na svoje habitate, zato je bistveno, da smo pozorni na uporabo barvne psihologije in otipne izkušnje, da se prostor počuti večji in popestri izkušnje v majhnem okolju.'
Umetnikov koncept vesoljskega habitata, zgrajenega s sistemom ARMADAS. Zasluge: NASA
Podobno čemu Maršitekt Vera Mulyani (alias. Vera Mars), ustanoviteljica in izvršna direktorica Mars City Design , in predlagajo drugi vesoljski navdušenci, je splošni cilj tukaj najti načine, na katere lahko ljudje uspevajo v vesolju, ne le preživijo. To je bistvenega pomena, če bodo ljudje v bližnji prihodnosti živeli onkraj Zemlje, prav tako pa je potrebno, da je možnost privlačna. Prosina je rekla:
»Z Vero sva sodelavca, ki sledita skupni viziji, saj tako arhitektura služi človeštvu. Arhitektura nam pomaga uspevati na Zemlji, zato bi jo morali uporabiti na drugih mestih, kamor koli gre človeštvo! Do danes je v vesolje odšlo skupaj 566 ljudi iz 41 držav. Od tega jih je bilo le okoli 7 turistov v orbiti, medtem ko si to lahko privošči 56 tisoč ljudi. Vendar je za odhod v vesolje in za nakup vstopnice potrebno več kot bogastvo, potrebni so ljudje, da si resnično želijo v vesolje.
Način, na katerega naredimo odhod v vesolje cenovno ugoden, zaključuje Prosina, je, da ljudje želijo v vesolje. Ne samo, da moramo zmanjšati povezane stroške in biti kreativni pri naših notranjih zasnovah, potrebujemo tudi spremljevalni premik v perspektivi. Vendar je na tej točki pošteno reči, da so vesoljski turizem, komercializacija prostora in ideja, da je vesolje »nova meja«, že priljubljeni.
Ena stvar pa je jasna. Človeštvo ima potencial, da zgradi zelo svetlo prihodnost, ki vključuje življenje v vesolju. Koristi in priložnosti, ki so pravilno realizirane, so neomejene in segajo nazaj na Zemljo.
Nadaljnje branje: Stellar Udobja