Изазови у раду једног међупланетарног архитекте | Хавијер де Кестелијер (Xavier De Kestelier) | TEDxLeuven

Наша машта се увек бавила звездама. Месец и Марс су само две дестинације које терају многе међу нама да гледају навише и сањају. Неки чак желе да се тамо преселе заувек... У овом фасцинантном говору Хавијер де Кестелијер, архитекта за изградњу база на Месецу и Марсу, истражује како можемо да изградимо структуре које могу да издрже екстремне услове на другим планетама, а да ипак обезбеде дом за наше астронауте.

Овај говор одржан је на локалном TEDx догађају који користи формат TED конференције, али га независно организује локална заједница. Сазнајте више на http://ted.com/tedx.

Мора да сам имао око 12 година

када ме је тата одвео на изложбу о свемиру

недалеко одавде, у Бриселу.

Мислим да је била 1988. година,
дакле, крај Хладног рата.

Американци и Руси су се помало такмичили

у доношењу делова на ту изложбу.

Наса је донела велики свемирски брод,

а Руси су донели свемирску станицу „Мир“.

Био је то заправо модел за обуку

и могли сте да уђете унутра
и све прегледате.

Била је то права ствар -

места за дугмиће, жице,

место где су астронаути
обедовали и радили.

Када сам дошао кући, прво чега
сам се латио је цртање свемирских бродова.

Нису то били свемирски бродови
из научне фантастике; не.

Били су то, заправо, технички цртежи.

Били су то одвојени делови о структури
која би се из тога могла направити,

о местима за жице, о местима за шрафове.

На срећу,

нисам постао свемирски инжењер,
али сам постао архитекта.

Ово су пројекти у које сам био укључен

током протеклих петнаест година.

Сви ови пројекти се прилично разликују,
различитих су облика,

а то је због тога што су направљени
за различита окружења.

Имају различита ограничења.

Мислим да дизајнирање
постаје заиста интересантно

када имате веома строга ограничења.

Ови пројекти су остварени
широм света, зар не?

Пре неколико година, ова мапа
није била довољно добра; била је премала.

Морали смо да додамо ову мапу,
јер смо планирали да урадимо

пројекат на Месецу
за Европску свемирску агенцију;

они су тражили да осмислимо
место за становање на Месецу

и једно на Марсу за Насу,

што је било такмичење
да се истраже насеља за Марс.

Сваки пут када одете
на друго место као архитекта

и покушате да дизајнирате нешто,

осврћете се на локалну архитектуру,
на постојеће претходнике.

На Месецу је ово, наравно, тешко,

јер постоји само ово -
постоје само мисије програма Аполо.

Последњи пут када смо били тамо,
нисам се још ни родио,

и само смо провели око три дана тамо.

За мене је то нека врста
продуженог камповања, зар не,

али прилично скупог камповања.

Проблематична је ствар,

када планирате да градите
на другој планети или природном сателиту,

доношење ствари на то место.

Па, као прво, да бисте однели килограм,

на пример, на површину Месеца,

то ће коштати око 200 000 долара;

веома је скупо.

Зато желите да то буде веома лако.

Друга ствар - простор.
Простор је ограничен, зар не?

Ово је ракета „Аријана 5“.

Простор у њој износи
четири и по са седам метара,

што није пуно.

Зато то треба да буде архитектонски систем

који је компактан или компактибилан и лак,

а мислим да један такав имам овде.

Веома је компактан и веома је лак.

Заправо, ово сам направио раније.

Постоји проблем везан за то -

да се ствари испуњене ваздухом
прилично лако оштете.

Потребно је да их заштитимо,

посебно када идете у веома сурово
окружење као што је Месец.

Размишљајте о томе овако -

температурна разлика на површини Месеца
може износити до 200 степени.

На једној страни може бити
100 степени целзијуса,

а на другој страни
може бити минус 100 степени.

Морамо се заштитити од тога.

Такође, Месец нема магнетна поља,

што значи да ће било која радијација -

соларна, космичка - ударити у површину.

Морамо се заштитити и од тога,

морамо заштитити астронауте од тога.

Као треће, али дефинитивно не и последње,

Месец нема атмосферу,

што значи да метеорити
који улазе у њу неће сагорети

и да ће ударити у површину.

Зато је Месец препун кратера.

Поново, морамо да заштитимо
астронауте од тога.

Па, каква нам је структура потребна?

Па, заправо је најбоља пећина,
јер има велику масу.

A маса нам је потребна
да бисмо се заштитили од температуре,

радијације и метеорита.

Ево како смо то решили.

Имамо плави део, као што видите.

То је материјал испуњен ваздухом
за базу на Месецу.

Омогућава велики простор за боравак
и простор за лабораторију,

а за то је повезан цилиндар,

а све то укључује помоћне структуре,

структуре за одржавање живота
и ваздушну комору.

Поврх свега, имамо структуру,

засвођену структуру да бисмо се заштитили,
а која садржи велику масу.

Одакле планирамо да донесемо материјале?

Да ли ћемо донети бетон и цемент
са Земље на Месец?

Наравно да нећемо
јер су претешки. То је прескупо.

Kористићемо локалне материјале.

Локални материјали
су оно што користимо и на Земљи.

Шта год да градимо и у било којој земљи,

увек се питамо
које локалне материјале имамо.

Проблем на Месецу је -
који су то локални материјали?

Па, нема их пуно.
Заправо, имамо један материјал.

То је месечева прашина

или, како је научници отмено зову,
реголит, Месечев реголит.

Сјајна ствар је да га има свуда, зар не?

Површина је прекривена њиме.

Има га свуда, од око 20 сантиметара
до неколико метара дебљине слоја.

Али, како ћемо користити за градњу?

Па, користићемо тродимензионалне штампаче.

Сваки пут када вас питам
шта је тродимензионални штампач,

вероватно сви мислите: „Па,
вероватно нешто отприлике оволико

што штампа ствари отприлике ове величине.“

Наравно, нећу однети огроман
тродимензионални штампач на Месец

да бих направио базу на Марсу.

Користићу значајније мањи уређај,
нешто попут овог овде.

Дакле, ово је мали уређај, овај мали
роботизовани ровер, који има малу лопату,

а носи реголит до свода

и затим поставља танак слој реголита,

а онда ће га други робот
поравнати, слој по слој,

док за неколико месеци
не створи целу базу.

Можда сте приметили

да штампамо специјалну структуру,

а имам мали пример тога овде.

Ово називамо структуром
затворене ћелије од пене.

Делује прилично природно.

Користимо ово као део структуре љуштуре

зато што нам је потребно
да поравнамо одређене делове,

што значи да морамо да донесемо
мање везивног материјала са Земље

и онда то постаје много лакше.

Ово није само,

рецимо, архитектура на папиру, зар не?

Желели смо да испитамо ово,
па смо отишли у Италију са овом компанијом

и покушали да одштампамо
пробну стварну величину објекта.

Користили смо и, па,
не Месечеву прашину, јер би то било -

пре свега, не постоји довољно
Месечеве прашине за овај подухват.

Користили смо имитацију Месечеве прашине.

Ово је прашина која је истог
хемијског састава као и Месечева прашина,

а штампали смо слој по слој.

Можда ћете приметити да је блок
који смо овде одштампали

тежак око тоне и по

и има много гушћу структуру
од ове коју имам овде.

Па, ово је због тога
што је овај осмишљен за Месец,

који има једну шестину
Земљине гравитације.

А овај овде је, наравно,
одшампан на Земљи,

па је много гушћи.

Овакав приступ дизајнирања нечега,
а затим и прекривања заштитним сводом

искористили смо и у пројекту за Марс.

Овде видите три свода, а видите и штампаче

који штампају ове засвођене структуре.

Постоји велика разлика
између Марса и Месеца.

Дозволите да је објасним.

Овај дијаграм вам показује мерења
величине Земље и Месеца

и стварну удаљеност,
око 400 000 километара.

Затим одемо на Марс.

Удаљеност Марса од Земље -
а ово је усликао

ровер на Марсу, Кјуриосити,
гледајући ка Земљи.

Видите малу тачку овде - то је Земља,

удаљена 400 милиона километара.

Проблем са том удаљеношћу је тај

да је то хиљаду пута већа удаљеност од оне
од Земље до Месеца, прилично далеко,

али не постоји директни радио контакт

са, рецимо, ровером Кјуриосити.

Значи, не могу да управљам њиме
са даљине, са Земље.

Не могу да кажем:
„О, марсовски роверу, иди лево“,

јер би том сигналу требало
20 минута да стигне до Марса.

Онда би ровер можда отишао улево,

а онда би било потребно још 20 минута

пре него што би ми могао рећи:
„О, да, отишао сам на леву страну.“

Дакле, ровери и роботи

мораће да раде самостално.

Једини проблем везан за то
је да су мисије на Марсу веома ризичне.

То смо увидели тек пре неколико недеља.

Шта ако половина мисије
не стигне на Марс? Шта радимо?

Па, уместо да направимо
само један или два ровера

као што смо учинили на Месецу,

изградићемо стотине.

А то је помало као гнездо термита, знате?

Ако бих склонио
половину колоније термита,

они би и даље могли да изграде гнездо.

Можда би мало дуже потрајало.

Исто је и са овим - ако половина
ровера или робота не стигне,

биће потребно мало више времена,
али ћете и даље моћи то да урадите.

Овде чак имамо три различита ровера.

У позадини видите копача.
Веома му добро иде ископавање риголита.

Затим имамо транспортера,

који је одличан за узимање реголита
и његово доношење до структуре.

Последњи, они мали са ножицама,

они не морају много да се крећу.

Они одлазе и смештају се на слој реголита,

а затим га заједно загревају

и слој по слој стварају
ту засвођену структуру.

Желели смо и да испробамо то,

па смо организовали радионицу

и створили сопствени скуп робота.

Ево га.

Направили смо 10 оваквих. Мали скуп.

Узели смо шест тона песка
и испробали како би ови мали роботи

заправо могли да померају унаоколо песак,
песак са Земље у овом случају.

И нисмо управљали њима са даљине, знате?

Нико им није говорио да иду улево, удесно
или им одређивао стазу кретања.

Не; дат им је задатак -
померите песак са овог подручја на ово.

А ако би наишли на препреку,
као што је камен,

морали су сами да смисле начин да то реше.

Или, ако би наишли на другог робота,
морали су да донесу одлуке.

Чак и ако би половина њих испала,
ако би им се батерије потрошиле,

они би и даље могли да заврше тај задатак.

Причао сам о вишку,

али то се не тиче само робота;
тиче се и насеља.

У пројекту везаном за Марс,
одлучили смо да направимо три свода,

јер ако један не стигне,
преостала два би и даље формирала базу,

а то је углавном због тога
што је сваки од ових сводова

имао систем за животну подршку
уграђену у под,

да би могли да раде независно.

У овом пројекту смо, такође,
почели да мало више размишљамо

о томе какав је живот астронаута
или космонаута у бази.

Поново, погледајте предходнике.

Овде имамо Интернационалну
свемирску станицу.

Не знам за вас, али ја заиста
не бих волео да живим

шест месеци или годину дана
у том простору.

То је живот унутар машине.

Па, можда нам научна фантастика пружа
боље идеје о томе у филму „Месец“, зар не?

У научној фантастици често видите
веома елегантне клиничке просторе

и мноштво ходника -

у научној фантастици -
гомиле ходника све време.

А уз наша тренутна сазнања,

у свемиру немамо простора.

Па, можда то и није тако добар пример.

Али, мислим да је ово добар пример.

Ово је Хели VI, британска
антарктичка истраживачка станица.

То је британска база на Антарктику.

Интересантна ствар овде је да је база
смештена у веома суровој клими,

посебно у току зиме.

Поврх свега, веома је изолована.

Заправо није могуће
извршити евакуацију са Хелија VI

током зимских месеци.

Лакше је евакуисати се са ИСС-а,
Интернационалне свемирске станице,

него са Хејлија VI.

Тако смо отишли тада,
разговарали са људима тамо -

па, не тамо, већ са онима
који су били у Лондону,

који су претходно боравили тамо -

и дуго разговарали о томе са њима.

Јавило се пуно ствари, а једна међу њима
који смо пуно помињали била је:

„Па, знате, замислите,
ми живимо и радимо тамо.

Дакле, живимо и радимо на истом месту.
Као да живите у својој канцеларији.“

Како то функционише?

А они рекоше да су им стварно
недостајале опипљиве ствари.

„Опипљиве“ - шта то значи?

„Ево шта смо урадили“, рекоше.

„Ставили смо неке сандуке за паковање

који су били около, од иверице, на зид,

обмотали ужетом и направили ове ствари.

Донекле је било као да смо код куће,
мало опипљивије.“

А „опипљиво“ није била једина реч
коју су користили за дрвене површине.

Рекли су и следеће: „Ох, сада узгајамо
и сопствену зелену салату,

јер је сва храна коју имамо сјајна,
смрзнута или конзервирана,

али недостаје нам
нешто хрскаво, нешто опипљиво.“

Тако смо искористили ове идеје
за ентеријер наше базе, знате.

Зашто не бисмо имали
дрвене подове у бази на Марсу?

Могла би то бити плоча од дрвета,
танак слој фурнира

на плочама од карбонских влакана.

А зашто не бисмо узгајали неко поврће?

Ове базе на Марсу не би могле да буду
самоодрживе када се ради о храни,

али могли бисмо да узгајамо нешто

да бисмо понекад имали
хрскаву зелену салату.

Прозори; веома важна ствар.

Ово је Купола, најпопуларније место
у Интернационалној свемирској станици,

која је дизајнирана 1987. године,
уграђена 2010. године.

Било је потребно 23 године. Зашто?

То није због тога што је то
технички било компликовано; не.

Великим делом је то због тога што,
са становишта техничког инжењеринга,

то није неопходно.

Али, са људског становишта,
то је најбоље место у свемирској станици.

Тако смо већим делом усвојили ту идеју
и спровели је у нашој бази на Месецу,

те је кроз светларнике продирало
природно дневно светло.

И преузели смо је и за базу на Марсу
и за свемирску лабораторију.

Зашто да природно дневно светло
са Марса не продире и тамо?

На неки начин, можда мислите:
„Ово је прилично лудо.

Зашто бисте се, као архитекта,
укључили у рад у свемиру?

Јер то је толико техничко поље.“

Па, заправо сам заиста убеђен

да кроз креативни,
дизајнерски поглед на ствари

можете да решите заиста тешке проблеме
са великим ограничењима,

а стварно осећам да постоји место
за дизајн и архитектуру

у пројектима као што су
међупланетарне насеобине.

Хвала вам.

(Аплауз)