Qui sulla Terra, il concetto di architettura (e coloro che sono specializzati in essa), è abbastanza chiaro e diretto. Ma nello spazio, gli esseri umani hanno relativamente poca esperienza di vita e di lavoro negli habitat. Negli ultimi sessant'anni, più stazioni spaziali sono state inviate a Low Earth Orbit (LEO), che includono l'ormai defuntaSalyutstazioni,Skylab, eMe, così come il presenteStazione Spaziale Internazionale(ISS).
Ma nel prossimo futuro, speriamo di costruire stazioni e habitat commerciali in LEO, sulla superficie della Luna e su Marte. Oltre alla necessità di una fornitura costante di cibo, acqua e altre necessità, dovranno essere prese misure per garantire il benessere psicologico dei loro equipaggi. In un articolo recente , Servizi stellari fondatrice e CEO (anch'essa architetto spaziale!) Anastasia Prosina ha esplorato come l'architettura spaziale può soddisfare queste esigenze.
In questo articolo, disponibile su Stellar Servizi sito web , Prosina indica come l'architettura spaziale prenda a prestito molteplici forme di architettura di nicchia per assolvere il compito di garantire che gli esseri umani possano vivere e lavorare nello spazio. Questi includono i tipi di elementi di design che si trovano in 'case minuscole, piccoli appartamenti/case abitabili, design di veicoli, hotel a capsule e altro ancora'.
Prosina ha riassunto le somiglianze tra l'architettura terrestre e quella spaziale con Universe Today via e-mail:
'Non importa che tipo di architettura sia, persegue la missione di migliorare l'esperienza umana... Questa è esattamente la stessa missione [quando si tratta] della piccola architettura di piccole case, piccoli appartamenti, Artico o qualsiasi altra stazione remota e hotel a capsule.”
Tuttavia, quando ci si avventura oltre il regno del principio e si entra nel processo effettivo, alcune differenze molto notevoli diventano chiare. Nell'architettura normale, la visione dell'architetto viene prima, ed è poi responsabilità dell'ingegnere realizzare questa visione. Nell'architettura spaziale avviene il contrario, dove gli ingegneri costruiscono e gli architetti seguono.
Per gli ingegneri, questo significa progettare e assemblare la struttura fisica nello spazio e incorporare tutti i sistemi essenziali - come supporto vitale, sistemi di alimentazione, riciclaggio dell'acqua, stoccaggio, smaltimento dei rifiuti, cibo, ecc. L'architetto segue, portando gli elementi di design che rendono un habitat nello spazio in cui vale la pena vivere. Come descrive Prosina il ruolo dell'architetto:
'La missione dell'architettura spaziale è quella di rompere la monotonia del piccolo habitat spaziale e garantire che il design aiuti a mitigare i rischi associati all'isolamento', ha affermato Prosina. 'Un architetto spaziale viene dopo per aiutare a progettare per i bisogni umani nell'ambiente confinato'.
Vista in sezione di Stanford Torus. La rotazione del toroide fornisce una gravità normale all'interno della Terra. Credito: Rick Guidece/NASA
Qui sta un'altra differenza fondamentale, che è il livello di flessibilità che gli architetti terrestri hanno rispetto alle loro controparti spaziali. In breve, l'industria dei voli spaziali non gode dello stesso livello di libertà creativa poiché le loro strutture devono essere funzionali più di ogni altra cosa. Ma forse il vincolo più grande, afferma Prosina, deriva dal fatto che gli architetti dello spazio devono lanciare i loro progetti nello spazio:
“Gli architetti sulla Terra sono in grado di creare quasi tutto ciò che viene loro in mente. Al contrario, gli architetti dello spazio devono seguire i vincoli di una struttura prefabbricata, un guscio di navicella spaziale. Inoltre, il costo attuale per lanciare qualcosa nello spazio è di circa 2.700 dollari al kg. Gli architetti spaziali dovrebbero essere creativi nella scelta dei materiali e delle strutture giusti che siano leggeri, [durevoli] e non emettano gas nell'ambiente confinato'.
Questo non vuol dire che il costo dell'invio di carichi utili e persone nello spazio non sia migliorato drasticamente negli ultimi anni. Nel 2000, la NASA stimò che il costo dell'invio di payload a LEO fosse superato $22,000 per kg ($ 10.000 per libbra). Naturalmente, questo era qualcosa che speravano di ridurre di due ordini di grandezza nei prossimi quattro decenni: a $ 1.000 per kg (~ $ 450 per libbra) entro il 2025 e $ 100 per kg (~ $ 45 per libbra) entro il 2040.
Al momento, SpaceX è in grado di inviare payload a LEO per $1,410 per kg ($ 640 per libbra) usando il loroFalco pesanterazzo, un ulteriore miglioramento rispetto a quello cheFalco 9può fare - $ 2,719 per kg ($ 1,233 per libbre). Tuttavia, l'invio di habitat nello spazio è ancora un'impresa multimilionaria che richiede più sistemi di lancio pesanti. Inoltre, i componenti di un habitat spaziale devono essere progettati per essere lanciati nello spazio prima dell'assemblaggio.
Vista interna di un cilindro O'Neill. Ci sono strisce alternate di superficie abitabile e 'finestre' per far entrare la luce. Credito: Rick Guidice, NASA Ames Research Center
Come ha spiegato Prosina, questo solleva un altro vincolo importante, che è la questione dei trasporti:
“Un habitat dovrebbe inserirsi perfettamente in un sistema di trasporto e sfruttarlo nel modo più efficiente in termini di volume, massa e multifunzionalità. Diminuisce il prezzo dell'andare lontano che consente di fare più cose per unità di finanziamento, favorendo così l'esplorazione
Negli ultimi anni, la prospettiva di costruire habitat nello spazio si è spostata oltre il regno delle proposte scientifiche e della fantascienza per diventare una possibilità reale. Gran parte di questo è il risultato dell'industria spaziale commerciale (alias NewSpace), che ha aperto la strada alla riduzione dei costi associati ai singoli lanci e al passaggio alla 'commercializzazione di LEO'.
Oltre a consentire un maggiore accesso allo spazio (per aziende, università, istituti di ricerca e privati), l'industria di NewSpace ha anche focalizzato l'attenzione su come andare nello spazio può essere avventuroso e persino lussuoso. È qui che entrano in gioco idee come il turismo spaziale, gli hotel spaziali e le stazioni spaziali commerciali in LEO e su altri corpi celesti.
Nei prossimi anni, Richard Branson (fondatore e CEO di Virgin Galactic) e Jeff Bezos (fondatore e CEO di Amazon e Blue Origin) sperano di offrire voli per suborbitare con i loro aeroplani spaziali e razzi (rispettivamente). Altre compagnie, come SpaceX e Space Adventures, stanno cercando di andare ancora più lontano, offrendo voli sulla Luna e persino su Marte.
Una vista dell'interno della capsula dell'equipaggio di New Shepard da Blue Origin. Credito: origine blu.
In tutti questi casi, le sfide vanno ben oltre le preoccupazioni ingegneristiche. In NewSpace, afferma Prosina, le aziende devono offrire più della semplice sicurezza e accesso allo spazio. Devono anche offrire una varietà di esperienze, svago e comfort per rendere i servizi attraenti. In questo modo, e solo in questo modo, saranno in grado di rimanere competitivi contro le società rivali.
Come indicato da Prosina, ciò ha avuto un effetto anche sulla descrizione del lavoro dell'architetto spaziale:
“Tradizionalmente, l'architetto spaziale era uguale a un ingegnere di sistemi. Attualmente, sta avvenendo una transizione, e ora se vuoi lavorare come architetto spaziale alla NASA, dovresti combinare entrambe le discipline, aerospaziale e architettura. Il settore privato si sta riprendendo più velocemente. Ad esempio, Blue Origin e SpaceX stanno riconoscendo che il design è importante quanto la sicurezza perché il design supporta il benessere che è fondamentale nelle lunghe missioni'.
Nei prossimi anni, Prosina prevede che l'architettura spaziale diventerà un'industria in rapida crescita e che i suoi professionisti saranno molto richiesti. Nel prossimo decennio sono previsti numerosi progressi scientifici e tecnologici che consentiranno agli architetti di elaborare soluzioni sempre più sofisticate alle sfide della vita nello spazio.
'Dal momento che gli habitat spaziali sono estremamente piccoli, noi, architetti spaziali, ci assicuriamo che le persone al loro interno non si sentano confinate, stressate', ha aggiunto Prosina. 'Gli utenti hanno una visione abbastanza ravvicinata dei loro habitat, quindi è essenziale prestare attenzione all'utilizzo della psicologia del colore e dell'esperienza tattile per rendere lo spazio più grande e diversificare le esperienze in un piccolo ambiente'.
Concezione artistica di un habitat spaziale realizzato con il sistema ARMADAS. Credito: NASA
Simile a cosa? La marchesa Vera Mulyani (alias Vera Mars), fondatrice e CEO di Marte City Design , e altri entusiasti dello spazio propongono, l'obiettivo generale qui è trovare modi in cui gli esseri umani possano prosperare nello spazio, non solo sopravvivere. Questo è essenziale se le persone vivranno oltre la Terra nel prossimo futuro, ed è anche necessario rendere attraente la prospettiva. Disse Prosina:
“Vera ed io siamo colleghi che perseguono la visione comune poiché è così che l'architettura è al servizio dell'umanità. L'architettura ci aiuta a prosperare sulla Terra, quindi dovremmo applicarla in altri luoghi ovunque vada l'umanità! Ad oggi, un totale di 566 persone provenienti da 41 paesi sono andate nello spazio. Di questi, solo circa 7 sono stati un turista in orbita mentre 56mila persone possono permetterselo. Tuttavia, ci vuole più della ricchezza per andare nello spazio e per comprare un biglietto, ci vuole gente che voglia davvero andare nello spazio”.
Il modo in cui rendiamo accessibile lo spazio, conclude Prosina, è far sì che le persone vogliano andare nello spazio. Quindi non solo dobbiamo ridurre i costi associati ed essere creativi con i nostri progetti di interni, abbiamo anche bisogno di un cambiamento di prospettiva di accompagnamento. Tuttavia, è giusto dire a questo punto che il turismo spaziale, la commercializzazione dello spazio e l'idea che lo spazio sia la 'nuova frontiera' sono già popolari.
Una cosa è chiara, però. L'umanità ha il potenziale per costruire un futuro molto luminoso che coinvolge la vita nello spazio. I benefici e le opportunità, adeguatamente realizzati, sono illimitati e si estendono alla Terra.
Ulteriori letture: Servizi stellari
