چالش‌های معماری میان سیاره‌ای | خاویر دکستلیر | TEDxLeuven

ستاره‌ها همیشه همراه رویاهای ما بوده‌اند. ماه و مریخ تنها دوتا از مقصد‌هایی است که خیلی از ما نگاهشان می‌کنیم و آرزوی داریم روزی به آنجا برویم. حتی بعضی‌ها می‌خواهند برای همیشه به آنجا بروند... در این سخنرانی بی‌نظیر، خاویر دکستلیر- معمار پایگاه‌های ماه و مریخ - به بررسی اینکه چگونه می‌توانیم سازه‌هایی که در برابر شرایط بی‌نهایت دشوار سیارات دیگر مقاومت کنند و خانه‌ای برای فضا نوردان ما باشند می‌پردازد.

تقریبا دوازده ساله بودم

وقتی که پدرم مرا به نمایشگاهی
درباره فضا برد،

خیلی از اینجا دور نبود، در بروکسل.

آنوقت سال - فکر کنم ۱۹۸۸ بود
پایان جنگ سرد.

کمی رقابت میان آمریکاییها و روسها
در جریان بود

که به نمایشگاه هم کشیده شده بود.

ناسا یک نمونه بزرگ شده شاتل فضایی
را آورده بود،

اما روسها، ایستگاه فضایی میر
را آورده بودند.

در واقع مدول آموزش بود،
میتوانستی داخلش بروی و همه چیز را ببینی.

یک چیز واقعی بود.

جایی که کلیدها و سیمها بودند،

جایی که فضانوردها غذا میخوردند،
جایی که کار میکردند.

و وقتی که به خانه برگشتم، اولین کاری
که کردم، کشیدن نقاشی سفینههای فضایی بود.

سفینههای علمی تخیلی نبودند.

نه،

واقعا طراحیهای فنی بودند،

برشهایی بودند از
از آنچه سازه باید از آن ساخته میشد،

جایی که سیمها بودند،
جایی که پیچها بودند.

پس خوشبختانه،

من مهندس فضایی نشدم،
اما معمار شدم.

اینها بعضی از پروژههایی است که
درگیرشان بودهام

در طول یک دهه و نیم گذشته.

همه این پروژهها با هم متفاوتند،
شکلهایی کاملا متفاوت،

و دلیلش این است که در محیطهای متفاوتی
ساخته شدهاند

محدودیتهای متفاوتی دارند.

و معتقدم، طراحی واقعا جالب میشود

وقتی که محدودیتهایت خیلی سخت باشند.

این پروژهها در تمامی جهان
بودهاند، درسته؟

چند سال پیش، این نقشه خیلی خوب
نبود، خیلی کوچک بود.

ما باید این یکی را اضافه میکردیم
چون داشتیم

پروژهای را روی ماه برای
آژانس فضایی اروپا انجام میدادیم.

از ما خواسته بودند که یک اقامتگاه در ماه
طراحی کنیم،

و یکی روی مریخ با ناسا -

رقابت برای توجه به اقامتگاهی روی مریخ.

بعنوان یک معمار هرجایی که میروی

و سعی میکنی چیزی طراحی کنی،

به معماری محلی توجه میکنی،
تاریخچهای که انجا است.

روی ماه، این کار به نوعی
سخت است، البته،

چون تنها این هست،
ماموریت آپولو.

آخرین باری که آنجا رفتیم،
من هنوز متولد نشده بودم.

و تنها حدود سه روز آنجا بودیم.

برای من، شبیه به یک اردوی
طولانی در طبیعت است، نه؟

البته خیلی پرهزینه.

نکته قابل توجه،

وقتی میخواهی چیزی را روی
سیارهای دیگر یا ماه بسازی،

این است که چطور به آنجا بروی.

در مرحله اول،
برای بردن یک کیلوگرم بار،

مثلا، به سطح ماه،

هزینهاش حدود ۲۰۰،۰۰۰ دلار است.

خیلی گران است.

پس باید خیلی سبک باشد.

دوم اینکه: فضا، فضا محدود است.

این موشک آریان ۵ است.

فضایی که آنجا داری حدود
چهار و نیم متر در هفت متر است،

خیلی نیست.

پس باید یک سیتم معماری باشد

که هم جمع و جور است،
یا قابل جمع شدن، و هم سبک.

فکر کنم یکی را همین جا دارم.

خیلی جمع و جور است و خیلی سبک.

و در واقع، این یکی را زودتر ساختم.

ولی یک مشکل دارد،

قسمتهایی که باد میشوند خیلی شکنندهاند،

باید محافظت شوند،

خصوصا وقتی که
به محیطی بسیار خشن مثل ماه بروی.

اینطوری نگاهش کن.

تفاوت دما در پایگاه ماه میتواند
تا ۲۰۰ درجه باشد.

در یک طرف پایگاه میتواند ۱۰۰ درجه باشد

و در طرف دیگر میتواند منهای ۱۰۰ درجه باشد

باید از خودت محافظت کنی.

همچنین ماه میدان مغناطیسی ندارد،

که به این معنی ست که هر گونه تشعشعی-

تشعشع خورشیدی، کیهانی -
با سطح برخورد میکند.

که همچنین باید
از خود در برابرش محافظت کنیم،

از فضانوردان در برابرش محافظت کنیم.

و بعد سوم،
که قطعا آخری نیست،

ماه هیچگونه جوی ندارد،

یعنی شهابهایی که طرفش میآیند

نمیسوزند و به سطح بر میخورند.

به همین دلیل سطح ماه پر از دهانه است.

دوباره میگویم، ما باید از فضانوردها
در برابرش محافظت کنیم.

پس به چه نوع سازهای نیاز داریم؟

بهترین نوع در واقع غار است،
چون غار جرم زیادی دارد.

و ما به جرم نیاز داریم
تا از خودمان در برابر دما،

از تشعشع و شهابسنگ محافظت کنیم.

ما اینگونه حلش کردیم.

همانطور که میبینید،
ما در واقع قسمت آبی را داریم،

که برای یک پایگاه ماه قابل باد شدن است.

فضای زیادی برای زندگی
و برای آزمایشگاه فراهم میکند.

و چسبیده به آن، یک سیلندر دارید،

و سازههای محافظ داخلش است،

کل سیستم حفاظت از حیات
و دریچه هوا.

و به علاوه،
ما سازهای داریم -

آن سازهای گنبدی، از ما محافظت میکند،
و کلی جرم دارد.

ما این جرم را از کجا میآوریم؟

آیا میخواهیم بتون و سیمان از زمین
به ماه بیاوریم؟

مسلما است که نه، چون خیلی سنگین است،
و خیلی پر هزینه.

میخواهیم از مواد محلی استفاده کنیم.

در زمین از مواد محلی استفاده میکنیم.

هر چیزی که میسازیم،
در هر کشوری که میسازیم،

همیشه توجه میکنیم:
جه موادی را اینجا داریم؟

مشکل ماه این است که:
مواد محلی چیست؟

خوب، تعدادشان خیلی نیست،
درواقع فقط یکی داریم.

خاک ماه.

یا اسم علمی با مزهاش،
«رگولیث»، رگولیث ماه.

این خوبی را دارد که همه جا هست، نه؟

سطح ماه از آن پوشیده شده -

از ۲۰ سانتی متر تا چند متر همه جا.

پس چطور آن را میسازیم؟

ما از چاپگرهای سه بعدی
استفاده میکنیم.

هروقت که از هر کدام از شما بپرسم
چاپگر سه بعدی چیست،

احتمالا، به چیزی به این اندازه
فکر میکنید،

که چیزهایی به این اندازه چاپ میکنند.

مسلم است که، ما یک چاپگر خیلی بزرگ
به ماه نمیآوریم

تا پایگاه ماه را چاپ کند.

میخواهم از یک دستگاه خیلی کوچکتر
استفاده کنم، چیزی مثل این یکی.

این دستگاه کوچکی است، یک ماهنورد
کوچک که یک قاشق کوچک دارد.

و رگولیث را به گنبد میآورد،

و یک لایه نازک رگولیث میگذارد.

و بعد روباتی داریم که آن را
لایه به لایه جامد میکند

تا وقتی که ظرف چند ماه،
پایگاه کامل را بسازد.

احتمالا توجه کردید

که این سازه خیلی خاصی است که
ما چاپ میکنیم.

ما نمونه کوچکی اینجا داریم.

که اسمش را سازه فوم سلولی بسته
گذاشتهایم.

به نظر کاملا طبیعی می رسد.

دلیل آنکه از این به عنوان بخشی از
سازه پوسته استفاده میکنیم

این است که ما تنها باید بخشهای خاصی
را جامد کنیم،

یعنی چسب کمتری باید از زمین بیاوریم،

که خیلی سبکتر میشود.

این تنها یک

اگر بگوییم، معماری کاغذی نیست، نه؟

میخواستیم برویم و آزمایشش کنیم،
پس با این شرکت به ایتالیا رفتیم،

و سعی کردیم تا یک ماکت چاپ کنیم،
در اندازه واقعی.

همینطور ما از خاک ماه استفاده نمیکنیم،
چون آن --

قبل از هر چیز، خاک ماه زیادی
برای اینکار وجود ندارد.

ما از مشابه خاک ماه استفاده کردیم.

این خاکی است که از نظر شیمیایی
ویژگیهای مشابه خاک ماه را دارد.

و لایه به لایه چاپش کردیم.

اما ممکن است توجه کرده باشید
که بلوکی که اینجا چاپ کردهایم

حدود یک و نیم تن وزن دارد

و ساختاری خیلی کلفتتر از این یکی
دارد که اینجا هست.

به این دلیل که این یکی را برای
ماه طراحی کردهام.

که جاذبهاش یک ششم جاذبه زمین است.

و این یکی مسلما در زمین چاپ شده.

پس خیلی کلفتتر است.

این روش در طراحی چیزی و بعدا
پوشش دادن آن

با یک گنبد محافظ، ما همین کار را
برای پروژه مریخ هم انجام دادیم.

اینجا سه گنبد میبینید،
و چاپگرها را هم میبینید

که این سازههای گنبدی را چاپ میکنند.

اینجا، تفاوت بزرگی
میان ماه و مریخ وجود دارد.

بگذارید توضیح دهم.

این نمودار به شما ، با مقیاس صحیح،
اندازه زمین و ماه را نشام میدهد

و فاصله واقعی،
که حدود ۴۰۰ هزار کیلومتر است.

اگر به مریخ برویم -

فاصله میان مریخ و زمین،
و این تصویر توسط

مریخ نوردی در مریخ، به نام کنجکاوی،
گرفته شده که به زمین نگاه میکند.

آن ذره کوچکی که آنجا میبینید -
آن زمین است،

۴۰۰ میلیون کیلومتر دورتر.

مشکل فاصله این است که

هزار برابر فاصله زمین و ماه است،
خیلی دور است،

و تماس رادیویی مستقیمی وجود ندارد

با، مثلا مریخ نورد کنجکاوی.

پس نمیشود از راه دور از زمین هدایتش کرد.

نمیتوانم بگویم، « مریخ نورد، برو به چپ!»

چون سیگنال بیست دقیقه طول میکشد
تا به مریخ برسد،

بعد مریخ نورد ممکن است چپ رفته باشد،

بعد ۲۰ دقیقه دیگر طول میکشد تا

تا به من بگوید،
« باشه، من چپ رفتم.»

پس چیزهایی مثل، مریخ نورد
یا روباتها

باید به شکل خودکار باشند.

مسئله دیگر این است که ماموریتهای
مریخ خیلی خطرناک است.

ما تنها چند هفته پیش آن را دیدیم.

چه میشود اگر نصف ماموریت
وارد مریخ نشود، باید چکار کنیم؟

بجای ساختن یک یا دو مریخ نورد،
شبیه کاری که در ماه کردیم،

ما میخواهیم از ان صدها عدد بسازیم.

کمی شبیه لانه موریانه است،

من نیمی از مجموعه موریانهها را
جدا می کنم،

و هنوز میتوانند لانه را بسازند.

شاید کمی بیشتر طول بکشد.

اینجا هم همینطور است: اگر نیمی از مریخ
نوردها و رباتها نرسند،

کمی بیشتر طول میکشد، اما هنوز
قابل انجام است.

ما اینجا حتی سه نوع ربات داریم.

در پشت، حفار را میبینید،
کارش در حفاری رگولیث عالی است.

بعد، بارکش را داریم،

عالی در گرفتن و رساندن رگولیث به سازه.

و آخری -

کوچکتره با پاهای کوچک -

کاری که میکنند نشستن روی
یک لایه رگولیث،

و محکم کردنش با مایکرویو است،

و لایه به لایه یک ساختار گنبدی
ایجاد میشود.

ما میخواستیم این را هم آزمایش کنیم،

پس به کارگاهی رفتیم،

و دسته رباتهای خودمان را درست کردیم.

بفرمایید.

ده تا از اینها ساختیم-
یک دسته کوچک -

و با شش تن شن،
و استفاده از این رباتها

توانستیم که شن را جابجا کنیم -
در اینجا شن زمینی.

آنها کنترل از راه دور نیستند. نه؟

هیچکسی نمیگفت که به چپ بروند یا راست،

یا مسیر از قبل تعریف شدهای به انها بدهد.

نه، به آنها کاری داده شد:
شنها را از این محل به آن محل ببرید.

پس آنها اطراف مانع جمع شدند،
شبیه سنگ،

خودشان باید حلش میکردند،
یا سراغ ربات دیگری بروند

که میتواند تصمیم بگیرد.

یا حتی نصفشان از کار افتادند،
باتری تمام کردند،

ولی هنوز میتوانستند کار را تمام کنند.

در مورد بالا بردن اطمینان صحبت کردهام.

اما این تنها در مورد رباتها نبود،
در مورد محلهای زندگی هم هست.

در پروژه مریخ،
تصمیم گرفتیم سه گنبد درست کنیم.

چون اگر یکی نرسید، دوتای دیگر
هنوز میتوانند یک پایگاه ایجاد کنند.

و بیشتر بخاطر این است که
هر کدام از گنبدها

دارای سیستم حفاظت از حیات جدایی
است که در کف ساخته شده،

که میتوانند مستقلا کار کنند.

در این پروژه بود که شروع کردیم
کمی بیشتر فکر کنیم:

«زندگی برای یک فضانورد
در پایگاه چطور است؟»

باید دوباره به پیشینیان نگاه کنیم.

اینجا استگاه بین المللی فضایی است.

شما را نمیدانم.
من واقعا دوست ندارم

که در این فضا برای شش ماه
یا یکسال زندگی کنم.

واقعا زندگی داخل یک دستگاه است.

شاید فیلمهای علمی تخیلی نشان بهتری
به ما بدهند، در فیلم «ماه».

معمولا در علمی تخیلیها، فضاهای خیلی
صاف و تمیز مثل کلینیکها میبینید

و کلی راهرو،

در علمی تخلیها، کلی راهرو، تمام مدت.

با فهمیدن چیزی که الان میدانیم،

چیزی که در فضا نداریم فضاست.

پس نهایتا مثال خوبی نیست.

اما فکر کنم این نمونه خوبی است.

این هالی ۶ است،
نقشهبردار انگلیسی قطب جنوب.

این پایگاه انگلستان در قطب جنوب است.

چیز جالب اینجا، وجود پایگاه
در محیطی با آب و هوای خیلی سخت است.

خصوصا در زمستان.

علاوه بر آن، بسیار دور افتاده است.

در واقع نمیتوان هالی ۶ را

در ماههای زمستان تخلیه کرد.

تخلیه ایستگاه فضایی بین المللی،

از هالی ۶ ساده تر است.

پس، رفتیم و با آدمهای آنجا صحبت کردیم -

البته، نه در آنجا، آنهایی که
در لندن بودند،

و قبلا در آنجا اقامت داشتند -

و با آنها مفصلا در این باره صحبت کردیم.

چیزهای زیادی روشن شد، یکی از مواردی
که خیلی اشاره میکردند:

« میدونید، فرض کنید که ما اونجا
هم کار و هم زندگی میکنیم.

پس ما در یک محل زندگی و کار میکنیم؛
شبیه این است که در دفتر کارت زندگی کنی.»

نتیجه آن چگونه است؟

میگفتند که، واقعا دلشان برای لمس
چیزها تنگ شده بود.

لمسی، معنیاش چیست؟

گفتند « ببین ما چکار کردیم.»

« چند تا جعبه گرفتیم،

از اون جعبههای بسته بندی که
اطراف میگذاریم،

بعضیهاشون مقوایی، که روی دیوار گذاشتیم،

کمی طناب اطرافشون گذاشتیم،
و چیزی مثل این را ساختیم.

کمی بیشتر احساس خونگی به ما میداد،
بیشتر لمس کردنی بود.»

و لمسی کلمهای بود که نه تنها برای
سطوح چوبی به کار میرود،

همینطور گفتند، «اوه، ما همینطور
حالا کاهوی خودمون را پرورش میدهیم،

چون تمام غذایی که داریم یا یخزده است
یا توی قوطی،

چیزی که نداریم، چیزی تُرد، چیزی
لمسی است.»

ما اینها را در طراحی داخلی پایگاهمان
نظر گرفتیم، میدانید،

چرا کفپوش پایگاه مریخ ما، چوبی نباشد؟

ممکن است یک تخته چوبی نباشد،

میتواند روکش نازکی روی
صفحات فیبر کربن باشد.

و چرا کمی سبزیجات نکاریم؟

این پایگاهای مریخ نمیتوانند از لحاظ غذا
خودکفا باشند.

اما میتوانند چیزهایی بکارند
تا هر چند وقت کاهوهای ترد داشته باشند.

پنجرهها، خیلی مهم هستند.

این دریچه است، محبوبترین محل در
کل ایستگاه فضایی بین المللی،

در سال ۱۹۸۷ طراحی شده، در ۲۰۱۰
نصب شده.

۲۳ سال طول کشیده، چرا؟

دلیلش این نبود که
از لحاظ فنی خیلی سخت بوده، نه.

دلیل اصلیاش این بود که از دیدگاه
محض فنی مهندسی،

الزامی نبود.

اما از دیدگاه انسانی،
اینجا بهترین محل ایستگاه فضایی است.

پس، ما کاملا این دیدگاه را گرفتیم و در
پایگاه ماه اعمال کردیم،

و پنجرههای سقفی گذاشتیم
تا نور طبیعی روز را بیاورند.

و همین کار را در پایگاه مریخ هم انجام
دادیم، و اینجا در آزماشگاه فضایی.

چرا کمی نور طبیعی روز مریخ را
نداشته باشیم؟

به شکلی شاید فکر کنید که،
این کمی احمقانه است.

چرا تو به عنوان معمار،
درگیر فضا شدهای،

چون رشتهای خیلی فنی است؟

خوب، من کاملا قانع شدهام

که از دید خلاقیت یا دید طراحی،

میتوانی مسائل خیلی سخت
و خیلی محدود کننده را حل کنی،

و واقعا حس میکنم که
جایگاهی برای طراحی و معماری

در پروژههایی مانند
زیستگاههای بین سیارهای وجود دارد.

متشکرم.

( تشویق حضار )