מלודי ישר, SEArch + - כיצד לבנות בתים במאדים ולהפוך אותם לנוחים

מלודי ישר- מייסד שותף של אדריכלות חקר החלל (SEArch+), חברה המפתחת הנדסה

פרויקטים ליצירת תנאים לחיים על מאדים.בתרגול שלה היא משתמשת בשיטות עיצוב ניסיוניות, אדריכליות ואינטראקטיביות. מפתחת תכנונים למערכות טלרובוטיות למשימות לירח ולמאדים. תואר שני באינטראקציה בין אדם למחשב מאוניברסיטת קרנגי מלון. תואר שני באדריכלות מאוניברסיטת קולומביה. הוא מלמד במחלקה לארכיטקטורה במכון פראט.

מאדים X-House: מילה חדשה בהתפתחות כוכבי לכת אחרים

- כיצד יתבצע חקר מאדים? מהם הצעדים הראשונים?

- לאחר שהטיל ינחת על מאדים, רובוטים יתחילוחקור אוטומטית את הסביבה וחפש אתר מתאים למחנה מתנחלים. אז נתחיל למצוא חומרים מקומיים. רובוטים יחפשו את האדמה הדרושה וישתמשו בחומרים שחולצו להדפסת תלת מימד.

- מדוע בחרת מים בשביל זה?

כחומר בניין, אנותכנן להשתמש בקרח. הוכח מדעית כי ישנם מים כמה סנטימטרים מתחת לפני השטח של מאדים. ומים הם מגן טבעי, הם יכולים להגן על אסטרונאוטים מפני קרינה סולארית ואחרת.

- איך נראה העיצוב המוצע של מחנה המאדים?

- החלק החיצוני מתנפחקְרוּם. הפנימית כוללת קוביות קרח שאנו מתכננים ליצור באמצעות הדפסת תלת מימד. למעשה, המחנה הוא קרום מתנפח בצורת בועה מכוסה קרח מבפנים. החלל הפנימי מכיל חדרים ומגורים לארבעה אסטרונאוטים. גם סלון נפרד הוחשב כך שיוכלו לעבוד בו.

- מה קרה אחר כך לאחר הגשת מועמדות לתחרות?

הגשנו את בקשת הפרויקט הראשונה בתחרותבשנת 2015. זה נקרא בית הקרח של מאדים. לאחר השלב הראשון בתחרות, יצרנו קשר עם נציגי מחלקת ההנדסה של נאס"א. הם הציעו להמשיך במחקר בכיוון זה ולפתח את הרעיון שלנו. אז הגענו עם פרויקט בשם Mars Ice Home.

מה שלג בשבילי, מה החום בשבילי כשמאדים איתי

- כיצד השתנה הפרויקט עוד יותר?

- בשלב השלישי של התחרות, השתנינוחומר בנייה. הם ויתרו על קרח ומים ועברו לשימוש באדמה מקומית. כתוצאה מכך, התפיסה שלנו קיבלה את השם מאדים X-House. בנוסף לאדמת המאדים, תכננו להשתמש בפוליאתילן, כלומר פלסטיק, בבנייה. רצינו להשלים את הבנייה תוך שנה.

- מדוע בחרת פלסטיק?

- פוליאתילן ופחית פלסטיק בצפיפות גבוההלהגן על הצוות מפני קרינה, ומבחינתנו הבטיחות של הצוות היא מעל לכל. בתוך המרחב המשותף תכננו, ראשית, חדר עבודה משותף בו, למשל, אסטרונאוטים יוכלו לבצע ניתוח גיאולוגי של דגימות אדמה מקומיות. שנית, ישנן ארבע בקתות מגורים בהן אנשי הצוות יכולים לנוח או לעבוד בנפרד, כמו גם חדר ישיבה בו הם יכולים להיפגש.

- ספר לנו עוד על מושג המערכת שלך ובאילו טכנולוגיות תשתמש?

- כחלק מפרויקט X-House של מאדים, הגענו אליוהפרדה פונקציונאלית של עבודה ושטח מגורים. הרעיון של הפרויקט שלנו דומה למושגים אחרים של מערכות אוטונומיות, שתוקנו עבור מאדים. תכננו שהרקטה תנחת על פני מאדים, והנחתה תעביר את כל הדרוש להדפסת תלת מימד. אלה יהיו מדפסות תלת מימד ופלטפורמות רובוטיות המאפשרות הדפסה אוטונומית של הקליפה החיצונית של בית הגידול.

הבסיס הוא הדמיה של דפוס פלסטי ותנועהרובוטים. כך יעבדו מדפסות תלת מימד. הקונספט הסופי נראה כך: החלק החיצוני של בית הגידול מודפס מאדמת מאדים, והיסודות הפנימיים עשויים פלסטיק ופוליאתילן צפוף. אנו רק יודעים כי אדמת מאדים מכילה יסודות רעילים שעלולים להיות מסוכנים לבני אדם.

- כיצד יודפס החלק החיצוני?

- תחילה מודפסים את הקרן ואז -אלמנטים פנימיים עשויים פלסטיק. הקליפה החיצונית מודפסת אחרונה מכדור הארץ המאדים. אסטרונאוטים לא יצטרכו ליצור איתה קשר ישירות.

התחרות של נאס"א אפשרה לנו לעשות זאתמרכיבי התוכנית. לדוגמה, אחד מהם היה מודפס בתלת מימד באולפן בבוסטון. בדיקות אלו חשובות לנו מאוד, שכן אנו בודקים את היכולת של הדפסת תלת מימד אוטונומית עם רובוטים ומלמדים אותם למקם אלמנטים פלסטיים בתוך המבנה המודפס.

בתום התחרות והדפסת תלת מימד ערכנובדיקה הידרוסטטית. פשוט מילאנו את האלמנטים במים כדי לבדוק עמידות למים. היה לנו מזל גדול: הצלחנו לשמור את המים בפנים בגובה של 30 ס"מ, וזה הספיק כדי לנצח בתחרות. עבודתנו שואפת לדמיין מחדש את הרעיון של סביבות חיים אוטונומיות בטווח הקצר כדי לעזור לאנושות לחיות על כדור הארץ, ובטווח הארוך לתמוך בחיים על מאדים.

על הדפסת תלת מימד ובתים במאדים

- כיום יש המון בעיות בהדפסת תלת מימד של בתים. למשל בגלל הצורך לחזק אותם. איך אתה פותר את הבעיה הזו, מכיוון שהיא לא נוחה ויקרה להוביל rebar מכדור הארץ?

- ככל שבונים יותר בתים כאלה על פני כדור הארץ,שניתן לבנות על מאדים, כך גדל הסיכוי שבתים דומים ימוקמו על הכוכב האדום בעתיד. אנחנו רק נתקרב לבתים אמיתיים על מאדים בעתיד. אבל עוד לפני בניית מגורים, יהיה צורך לבנות ולתחזק תשתיות עבורו: כבישים וכו'.

- אילו עקרונות נקבעים בבנייה ובבנייה של בתים על כוכבי לכת אחרים?

ראשית, חשוב שהדיור יהיהנסגר, אבל אפשר לאסטרונאוטים לראות הכל מבחוץ. זה דורש אור טבעי. מנקודת מבט בריאותית, הדיור צריך להגן על אסטרונאוטים מפני קרינה. הדבר נעשה באמצעות תכנון, תשתית ואדריכלות של הבניין, אך כרוך בחומרים המשמשים אותו. לראשונה, משימת הדגל למאדים, עליכם לוודא שיש לכם מספיק שטח אחסון. הדבר נכון גם לאזורי ההפרדה כך שכל אחד יכול לעסוק בעסק שלהם, לערוך ניסויים וכדומה.

- מאדים מקבל פחות אור שמש בהשוואה לכדור הארץ. האם בתים כאלה לא היו קודרים מדי, ואנשים סובלים מדיכאון?

- באופן טבעי, במהלך המסע לאסטרונאוטים של מאדיםיצטרך להסתגל בחוזקה לתנאים. רק כדי להגיע למאדים זה ייקח לפחות 7-8 חודשים. הצעת בונקרים לאסטרונאוטים בגלל הקרינה העצומה לא נראתה רעיון טוב. לאסטרונאוטים לא תהיה גישה לאור שמש. לטוס למעלה מחצי שנה ואז להיות מתחת לאדמה זה לא רעיון טוב. רעיון עם מדפסות תלת מימד הציל את נפשו. בתים כאלה יבנו מעל פני השטח ויהיו להם חלונות. כך שהאסטרונאוטים יוכלו להתבונן במתרחש בסביבה ולהיות מוגנים מספיק.

- יש הרבה אנשים מוכשרים ברוסיה. האם הם יכולים להשתתף גם בתחרויות של נאס"א?

- זה אפשרי. אני יודע זאת ממקור ראשון, מכיוון שעבדתי עם צוות רוסי. הכל היה בסדר, אבל יש בעיה אחת. המגבלה היחידה היא שנאס"א היא חלק מממשלת ארה"ב, ורק אזרחי מדינה זו יכולים לקבל דמי פרס. אתה יכול להשתתף, אך לא תוכל להשיג כסף.

- האם תרצה להשתתף במשלחת למאדים ולא רק לבנות למאדים?

- לעתים קרובות שואלים אותי את השאלה הזו ואני עונה: "לֹא". ראית את הכמוסות בהן גרנו? זה קשה מאוד ולא נוח. האם אני רוצה להיות האדם הראשון שטס למאדים? כנראה שלא. אבל אם בעוד 100 שנה הנסיעות האלה יהפכו לשגורות, אני בטוח שיהיה נוח. לרוע המזל, כרגע לא ניתן להגיע אפילו ל- ISS בנוחות.

ראה גם:

- מדענים השיגו המרה שיא של אנרגיה סולארית לדלק

- יצר דרך למיגור טפילים על ידי חסימת כל מסלולי חילוף החומרים שלהם

- לאחר הצגת החיסון הרוסי נמצאו 144 תופעות לוואי אצל מתנדבים