Aqui na Terra, o conceito de arquitetura (e aqueles que se especializam nela) é bastante claro e direto. Mas no espaço, os seres humanos têm relativamente pouca experiência vivendo e trabalhando em habitats. Nos últimos sessenta anos, várias estações espaciais foram enviadas para a Low Earth Orbit (LEO), que inclui as agora extintas estações de Salyut , Skylab e Mir , bem como a atual Estação Espacial Internacional (ISS).
Mas, no futuro próximo, esperamos construir estações e habitats comerciais em LEO, na superfície da Lua e Marte. Além de precisar de um suprimento constante de alimentos, água e outras necessidades, serão necessárias medidas para garantir o bem-estar psicológico de suas equipes. Em um artigo recente , a fundadora e CEO da Stellar Amenities (a própria arquiteta espacial!) Anastasia Prosina explorou como a arquitetura espacial pode atender a essas necessidades.
Neste artigo, disponível no site da Stellar Amenities , Prosina indica como a arquitetura espacial empresta várias formas de arquitetura de nicho para realizar a tarefa de garantir que os seres humanos possam viver e trabalhar no espaço. Isso inclui os tipos de elementos de design encontrados em “pequenas casas, pequenos apartamentos / casas, design de veículos, hotéis cápsula e muito mais”.
Prosina resumiu as semelhanças entre a arquitetura terrestre e espacial do Universe Today via e-mail:
“Não importa que tipo de arquitetura seja, ela busca a missão de aprimorar a experiência humana ... Essa é exatamente a mesma missão [quando se trata] da arquitetura pequena de casas minúsculas, apartamentos pequenos, ártico ou qualquer outra estação remota da área e hotéis cápsula ".
No entanto, à medida que se aventuram além do domínio dos princípios e entram no processo real, algumas diferenças muito notáveis se tornam claras. Na arquitetura regular, a visão do arquiteto vem em primeiro lugar, e é responsabilidade do engenheiro realizar essa visão. Na arquitetura espacial, o oposto é o caso, onde os engenheiros constroem e os arquitetos seguem.
Para os engenheiros, isso significa projetar e montar a estrutura física no espaço e incorporar todos os sistemas essenciais - como suporte de vida, sistemas de energia, reciclagem de água, armazenamento, disposição de resíduos, alimentos etc. O arquiteto segue, trazendo os elementos de design que compõem um habitat no espaço parece digno de ser vivido. Como Prosina descreve o papel do arquiteto:
"A missão da arquitetura espacial é quebrar a monotonia do habitat espacial pequeno e garantir que o projeto ajude a mitigar os riscos associados ao isolamento", disse Prosina. "Um arquiteto espacial vem depois para ajudar a projetar para as necessidades humanas no ambiente confinado".
Vista em corte do Stanford Torus. A rotação do toro fornece gravidade normal da Terra por dentro. Crédito: Rick Guidice / NASA
Aqui está outra diferença fundamental, que é o nível de flexibilidade que os arquitetos terrestres compararam com seus colegas espaciais. Em resumo, a indústria de voos espaciais não desfruta do mesmo nível de liberdade criativa, pois suas estruturas precisam funcionar mais do que qualquer coisa. Mas talvez a maior restrição, diz Prosina, decorra do fato de que os arquitetos espaciais precisam lançar seus projetos no espaço:
“Os arquitetos da Terra são capazes de criar quase tudo o que vem à sua mente. Em contrapartida, os arquitetos espaciais precisam seguir as restrições de uma estrutura pré-fabricada, uma concha da espaçonave. Além disso, o custo atual de lançar algo no espaço é de cerca de US $ 2.700 por kg. Os arquitetos espaciais devem ser criativos ao escolher os materiais e estruturas corretos, leves, duráveis e que não emitem gases no ambiente confinado. ”
Isso não quer dizer que o custo do envio de cargas e pessoas ao espaço não tenha melhorado drasticamente nos últimos anos. Em 2000, a NASA estimou que o custo do envio de cargas úteis para a LEO era superior a US $ 22.000 por kg (US $ 10.000 por libra). Naturalmente, isso era algo que eles esperavam reduzir em duas ordens de magnitude nas próximas quatro décadas - para US $ 1.000 por kg (~ US $ 450 por libra) até 2025 e US $ 100 por kg (~ US $ 45 por libra) até 2040.
No momento, a SpaceX pode enviar cargas úteis para a LEO por US $ 1.410 por kg (US $ 640 por libra-peso) usando seu foguete Falcon Heavy , uma melhoria adicional no que o Falcon 9 pode fazer - US $ 2.719 por kg (US $ 1.233 por libra). No entanto, o envio de habitats para o espaço ainda é um empreendimento multimilionário que exige vários sistemas pesados de lançamento. Além disso, os componentes de um habitat espacial precisam ser projetados para serem lançados no espaço antes da montagem.
Vista interior de um cilindro O'Neill. Existem faixas alternadas de superfície habitável e "janelas" para deixar entrar a luz.
Crédito: Rick Guidice, Centro de Pesquisa Ames da NASA
Como explicou Prosina, isso levanta outra restrição importante, que é a questão do transporte:
“Um habitat deve se encaixar perfeitamente em um sistema de transporte e fazer o uso mais eficiente em termos de volume, massa e multifuncionalidade. Reduz o preço de ir longe, o que permite fazer mais coisas por unidade de financiamento, promovendo a exploração
Nos últimos anos, a perspectiva de construir habitats no espaço foi além do campo das propostas científicas e da ficção científica, tornando-se uma possibilidade real. Muito disso é o resultado da indústria espacial comercial (também conhecida como NewSpace), que liderou a redução dos custos associados a lançamentos individuais e a mudança para a "comercialização do LEO".
Além de permitir maior acesso ao espaço (para empresas, universidades, institutos de pesquisa e indivíduos), o setor NewSpace também concentrou a atenção em como ir ao espaço pode ser aventureiro e até luxuoso. É aqui que idéias como turismo espacial, hotéis espaciais e estações espaciais comerciais no LEO e em outros corpos celestes entram em cena.
Nos próximos anos, Richard Branson (fundador e CEO da Virgin Galactic) e Jeff Bezos (fundador e CEO da Amazon e Blue Origin) esperam oferecer voos para suborbitar com seus aviões espaciais e foguetes (respectivamente). Outras empresas, como a SpaceX e a Space Adventures, pretendem ir ainda mais longe, oferecendo voos para a Lua e até Marte.
Uma vista do interior da cápsula da tripulação New Shepard da Blue Origin.
Crédito: Blue Origin.
Em todos esses casos, os desafios vão muito além das preocupações de engenharia. No NewSpace, diz Prosina, as empresas precisam oferecer mais do que apenas segurança e acesso ao espaço. Eles também precisam oferecer uma variedade de experiências, lazer e conforto para tornar os serviços atraentes. Dessa forma, e somente dessa maneira, eles serão capazes de permanecer competitivos contra empresas rivais.
Como Prosina indicou, isso também afetou a descrição do trabalho do arquiteto espacial:
“Tradicionalmente, o arquiteto espacial era igual a um engenheiro de sistemas. Atualmente, está acontecendo uma transição e, agora, se você deseja trabalhar como arquiteto espacial na NASA, deve combinar as disciplinas, aeroespacial e arquitetura. O setor privado está aumentando mais rapidamente. Por exemplo, a Blue Origin e a SpaceX estão reconhecendo que o design é tão importante quanto a segurança, porque ele suporta o bem-estar, que é fundamental em longas missões. ”
Nos próximos anos, a Prosina prevê que a arquitetura espacial se tornará um setor de rápido crescimento e seus profissionais estarão em alta demanda. Na próxima década, são esperados vários avanços científicos e tecnológicos que permitirão aos arquitetos apresentar soluções cada vez mais sofisticadas para os desafios de viver no espaço.
"Como os habitats espaciais são extremamente pequenos, nós, arquitetos espaciais, garantimos que as pessoas dentro dele não se sintam confinadas, estressadas", acrescentou Prosina. “Os usuários têm uma visão bastante aproximada de seus habitats, por isso é essencial prestar atenção ao uso da psicologia das cores e da experiência tátil para tornar o espaço maior e diversificar as experiências em um ambiente pequeno.”
Conceito artístico de um habitat espacial construído usando o sistema ARMADAS.
Crédito: NASA
Semelhante ao que Marschitect Vera Mulyani (aka Vera Mars), fundadora e CEO da Mars City Design , e outros entusiastas do espaço estão propondo, o objetivo geral aqui é encontrar maneiras pelas quais os seres humanos possam prosperar no espaço, não apenas sobreviver. Isso é essencial para que as pessoas morem além da Terra em um futuro próximo, e também é necessário tornar a perspectiva atraente. Disse Prosina:
“Vera e eu somos colegas que buscam a visão comum, pois é assim que a arquitetura está servindo a humanidade. A arquitetura nos ajuda a prosperar na Terra, então devemos aplicá-la em outros lugares onde quer que a humanidade vá! Hoje, 566 pessoas de 41 países foram para o espaço. Desses, apenas 7 são turistas em órbita, enquanto 56 mil pessoas podem se dar ao luxo de fazê-lo. No entanto, é preciso mais do que riqueza para ir ao espaço e comprar uma passagem, é preciso que as pessoas realmente desejem ir para o espaço. ”
A maneira como tornamos acessível o espaço, conclui Prosina, é levar as pessoas a quererem ir ao espaço. Portanto, não apenas precisamos reduzir os custos associados e sermos criativos com nossos designs de interiores, como também precisamos de uma mudança de perspectiva. No entanto, é justo dizer que, neste momento, o turismo espacial, a comercialização do espaço e a idéia de o espaço ser a “nova fronteira” já são populares.
Uma coisa é clara, no entanto. A humanidade tem o potencial de construir um futuro muito brilhante que envolve viver no espaço. Os benefícios e oportunidades, devidamente realizados, são ilimitados e remontam à Terra.
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