Innspace

Tag: kosmos

  • Życie w kosmicznej bazie

    Życie w kosmicznej bazie

    Pierwsze dekady XXI wieku przyniosły znaczny rozwój inżynierii kosmicznej; miliarderzy co rusz prześcigają się w osiągnięciach w tym nowym wyścigu. Stawka jest ogromna – stałe osiedlenie człowieka w kosmosie. Perspektywa migracji poza naszą planetę od lat rozbudza wyobraźnię fanów gatunku science-fiction. Pomimo tego, że życie na Marsie czy Księżycu wydaje się odległą odyseją pełną wyzwań i niebezpieczeństw, taka wizja coraz bardziej staje się prawdopodobna. Dzięki najnowszym badaniom ludzkość posiada już w zanadrzu zaawansowane technologie będące w stanie sprostać takim trudnościom. Jesteśmy o krok od rozpoczęcia kosmicznej kolonizacji. Plany dotyczące kosmicznych misji załogowych zmuszają nas do spojrzenia na zagadnienia dotyczące zdrowia psychicznego i fizycznego, bo tworząc habitat jesteśmy zobowiązani do stworzenia optymalnych warunków do funkcjonowania w nim. Czy zastanawialiście się może jak będzie wyglądać życie takiego kosmicznego osadnika? O czym powinniśmy pamiętać planując życie takiego rezydenta? Jakie czynniki wpływają na zdrowie człowieka w izolacji? Co możemy zrobić, aby zoptymalizować prace mieszkańca? 

    By Aleksandra Wilczyńska

    Co sprawia, że w bazie kosmicznej będzie żyło się inaczej?

    Inne przyśpieszenie grawitacyjne 

    W warunkach zmniejszonego przyśpieszenia grawitacyjnego nasze ciało musi wykonać mniejszą ,,pracę”, aby móc się poruszać czy utrzymać w pionowej pozycji. Może to prowadzić do zaniku mięśni oraz zmniejszenia gęstości kości. Co gorsze, kondycja naszego układu sercowo-naczyniowego ulega znacznej degradacji. [1] Remedium w tym wypadku stanowią regularne ćwiczenia fizyczne, najlepiej z obciążnikami. Zachowanie sprawności fizycznej jest też ważne w przypadku chęci powrotu na Ziemię. Ciało przystosowane do życia w kosmosie doświadczyłoby poważnych konsekwencji zdrowotnych w konsekwencji powrotu do ,,normalnych’’ warunków grawitacyjnych. 

    Zamknięta, ograniczona przestrzeń

    Aby zapewnić bezpieczeństwo i odpowiednie warunki do podtrzymania życia astronauci będą zmuszeni do przebywania praktycznie bez przerwy w zamkniętej przestrzeni. Tylko w taki sposób będziemy w stanie zasymulować środowisko zbliżone do tego na Ziemi. Brak otwartego terenu może w dalszej perspektywie poważnie wpłynąć na psychikę człowieka. Nasz mózg podświadomie kojarzy otwartą przestrzeń z wolnością, a co za tym idzie – z poczuciem bezpieczeństwa. Długotrwałe przebywanie w zamkniętej kapsule może stać się bardzo przytłaczające. Mieszkańcy będą mieli poczucie braku swobody i komfortu. Mówi się, że największym zagrożeniem dla człowieka w kosmosie jest drugi człowiek. Podczas misji jesteśmy zamknięci na małej powierzchni z grupą kilkunastu ludzi. Załogi są sztucznie dobierane tak, aby w pełni wykorzystać potencjał każdego astronauty i dostępne zasoby ludzkie. Często przy doborze nie jest brana pod uwagę wzajemna sympatia astronautów. W takich warunkach bardzo łatwo o konflikty i nieporozumienia. Ważne jest zatem budowanie odpowiedniej i zdrowej komunikacji oraz zapewnienie odpowiedniego, prywatnego miejsca dla każdego osadnika. Dodatkowym rozwiązaniem może okazać się design pomieszczeń zaprojektowany tak, aby zasymulować otwartą przestrzeń.

    Inny cykl dobowy, ograniczony dostęp do światła słonecznego

    Rezerwacja jednej doby w hotelu na Księżycu w zupełności wystarczyłaby, aby zapełnić nam cały urlop. Dlaczego? Otóż sam dzień na srebrnym globie trwa 14 dni, a noc drugie tyle. Inaczej sprawa wygląda na Marsie. Tutaj sytuacja jest całkiem zbliżona do Ziemi – doba trwa o około 40 minut dłużej niż na Ziemi. Jakie znaczenie ma to dla przyszłych astronautów? Otóż światło słoneczne w znaczącym stopniu reguluje nasz zegar biologiczny oraz jest odpowiedzialne za produkcje witaminy D w naszym organizmie. Światło pobudza pracę układu nerwowego, w przypadku jego upośledzenia jesteśmy narażeni na obniżenie nastroju. Ma to szerokie konsekwencje w funkcjonowaniu i produktywności człowieka. Jesteśmy narażeni na problemy z koncentracją, brak energii oraz motywacji czy wahania nastrojów. Ma to wyraźne przełożenie na funkcjonowanie całej załogi, gdyż w takich warunkach łatwo o zaognienie konfliktów i sporów. Złe samopoczucie astronauty w znaczący sposób może wpłynąć na niepowodzenie misji. Czym natomiast skutkuje niedobór witaminy D? Jest ona przede wszystkim odpowiedzialna za wchłanianie wapnia i fosforanów. Te pierwiastki są natomiast odpowiedzialne za utrzymanie zdrowych kości i mięśni. Taki niedobór w połączeniu z konsekwencjami zmniejszonej grawitacji mógłby spowodować poważne problemy zdrowotne, a nawet stanowić zagrożenie życia astronauty. Aby rozwiązać problem ograniczenia dostępu do światła słonecznego jesteśmy zobowiązani do zamontowania specjalistycznych lamp imitujących światło o odpowiednich częstotliwościach tak, aby za stymulować produkcję witaminy D. Również powinniśmy zadbać o odpowiednią suplementację w diecie takiego astronauty.

    Promieniowanie kosmiczne

    Niewątpliwie ogromnym niebezpieczeństwem, jakie może nam grozić w kosmosie jest promieniowanie kosmiczne. Zapewnienie ochrony przeciwradiacyjnej stanowi jedno z największych wyzwań do rozwiązania. Księżyc nie posiada ochronnego pola magnetycznego ani atmosfery, która byłaby w stanie zapewnić naturalną tarczę.  Astronauci, którzy przybędą na srebrny glob, będą narażeni na promieniowanie nawet 1000 razy silniejsze niż panujące na Ziemi. [2] Jest to niezwykle niebezpieczny czynnik utrudniający misje załogowe. Każde wystawienie na promieniowanie prowadzi do zwiększonego prawdopodobieństwa przekształcenia komórki prawidłowej w komórkę nowotworową. [3] Przyszłe habitaty będą musiały być więc okryte grubą warstwą regolitu tak, aby zapewnić odpowiednią ochronę.

    Fot. Milena Michalska

    Jak może wyglądać przykładowy dzień mieszkańca habitatu?

    Sen

    W celu zachowania dobrej kondycji psychicznej i fizycznej mieszkaniec bazy powinien zachować odpowiednią jakość higieny snu. Nieodpowiednia jego ilość łączy się z szeregiem dolegliwości upośledzających produktywność człowieka. Należą do nich między innymi: senność, znużenie, spadek motywacyjny czy nawet stany depresyjne. [4] Badania dowodzą, że sen łączy się bezpośrednio z umiejętnością jasnego myślenia, szybkiego reagowania oraz tworzenia wspomnień. [5] Są to z pewnością niezbędne umiejętności w tak odmiennych warunkach, jakie stwarza kosmos. Odpowiednio zbilansowana higiena snu zakłada jego adekwatną ilość dostosowaną do preferencji człowieka, regularność pór oraz unikanie bodźców rozpraszających i przeszkadzających w zaśnięciu (np. ekrany multimedialne, pracujące maszyny).[6] Pora snu powinna być ustalona w harmonogramie jako niezmienny punkt. Astronauta w związku z tym będzie miał możliwość indywidualnego dostosowania swojej długości snu, jednakże powinien na początku misji ustalić swoją stałą porę rozpoczęcia i zakończenia regeneracji i jej się trzymać.

     Optymalna korzystna długość snu dla dorosłego człowieka oscyluje między 7 a 9 godzin. [6] Sen poniżej tej wartości skutkuje przybieraniem na wadze i otyłością, nadciśnieniem, chorobami serca oraz depresją. Co więcej, wiąże się też z upośledzeniem funkcji immunologicznych, zmniejszoną odpornością na ból, pogorszoną wydajnością oraz zwiększa prawdopodobieństwo popełnienia błędu czy spowodowania wypadku. [6] 

    Miejsce snu powinno być specjalnie przystosowane do zażywania go w komfortowych warunkach. W celu zapewnienia odpowiedniej stabilizacji i umocowania człowieka pościel będzie zawierać specjalne obciążniki. Przestrzeń wokół łóżka powinna być pozbawiona jasnego światła, migających ekranów czy głośnych urządzeń. Znaczącym czynnikiem regulującym sen jest światło słoneczne o systematycznym cyklu. Kwatery będą zawierać lampy symulujące takie warunki służące regulacji zegara biologicznego. Temperatura pomieszczenia powinna oscylować w chłodniejszym zakresie. [5] 

    Pomiary zdrowia i parametrów życiowych astronauty

    Każdy astronauta będzie rozpoczynał i kończył dzień od szczegółowych pomiarów parametrów życiowych.  W tym celu mieszańcy udadzą się do specjalnego pomieszczenia medycznego, w którym zostaną zważeni oraz dokonają pomiaru temperatury i ciśnienia. Po tym otrzymają szczegółową medyczną informację zwrotną dotyczącą ich stanu zdrowia. Pełni to głównie role profilaktyczną, gdyż od dobrego stanu zdrowia mieszkańców zależy powodzenie misji. Dodatkowo w celu stałej kontroli paramentów życiowych, każdy astronauta będzie wyposażony w specjalne opaski monitorujące. Do parametrów pobieranych przez taką opaskę będą należeć: ciśnienie, temperatura ciała, częstość pracy serca oraz saturacji krwi (pulsokrymetia). W harmonogramie astronauty będzie się również zawierać cotygodniowa konsultacja medyczna zawierająca badanie wzroku, pomiar gęstości kości i EKG. Dodatkowo w razie potrzeby mieszkaniec będzie miał możliwość wykonania badania krwi i moczu, badania równowagi i orientacji przestrzennej oraz pomiaru funkcji płuc (spirometria). Astronautów będzie obowiązywała comiesięczna konsultacja psychologiczno-psychiatryczna.

    Posiłki 

    Regularne spożywanie posiłków (w szczególności śniadań), zmniejszona ich częstotliwość (tj. 2-3 posiłki dziennie) oraz stała pora przynosi liczne korzyści fizjologiczne takie jak poprawa rytmu krążenia i odporności na stres. Dodatkowo taka praktyka wspiera modulację mikroflory jelitowej. [7] Brak regularności może natomiast skutkować przyrostem masy ciała oraz zaburzeniami hormonalnymi, które w dalszej perspektywie mogą prowadzić do chorób metabolicznych i sercowo-naczyniowych. [7] Astronauci mają więc w harmonogramie zaplanowane trzy główne posiłki pozwalające pokryć ich dzienne zapotrzebowanie kaloryczne. Dieta każdego mieszkańca będzie spersonalizowana pod kątem zapotrzebowania mikro i makroelementowego. Posiłki będą dostarczone w formie gotowej, wymagającej minimalnego wkładu w przygotowanie. Każdy mieszkaniec będzie miał odgórną zaleconą ilość wody, jaką będzie musiał spożyć w ciągu dnia. 

    Praca i przeprowadzanie badań 

    Naukowcy praktycznie bezsprzecznie zgadzają się, że optymalny czas pracy człowieka to 6 godzin dziennie. [8] W celu optymalizacji i zwiększenia efektywności harmonogram pracy mieszkańców powinien zostać dostosowany pod ich naturalny rytm dobowy. [9] Ludzie z reguły mają dobrze zdefiniowany zegar wewnętrzny, który kształtuje nasz poziom energii w ciągu dnia. [9] Większość pracy skupia się na czterech godzinach porannych o czasie, gdzie nasz mózg jest najbardziej produktywny. [8] Po nich następuje przerwa obiadowa w momencie, w którym aktywność mózgu zdecydowanie spada. Kolejna tura pracy rozpoczyna się o godzinie 17, wraz z następnym szczytem efektywności organizmu. [8] Mieszkańców czekają również trywialne czynności jak sprzątanie i utrzymanie przestrzeni w odpowiednim stanie. 

    Ćwiczenia fizyczne

    Aktywność fizyczna jest najskuteczniejszym sposobem na przeciwdziałanie niekorzystnemu wpływowi nieważkości na organizm człowieka. Ćwiczenia fizyczne powinny stanowić zatem istotną częścią codziennej rutyny w bazie. [10] W tym celu astronauci mają zawarte w harmonogramie 2 godziny aktywności fizycznej dziennie skupiających się głównie na ćwiczeniach siłowych i aerobowych. [11] Zaniedbanie tej części dnia może doprowadzić do redukcji masy mięśniowej, zmniejszeniu ogólnej siły, gęstości kości oraz sprawności układu sercowo- naczyniowego.  Utrzymanie dobrej kondycji stanowi klucz do zdrowego trybu życia. Co ciekawe, przez aktywność fizyczną dbamy również o swoje zdrowie psychiczne. Ćwiczenia będą również sposobnością dla mieszkańców do zaznania chwili relaksu i wyciszenia podczas wymagających treningów. 

    Relaks i rozrywki

    Zapewnienie odpowiedniej ilości relaksu jest niezwykle istotne w planowaniu misji. Nasi mieszkańcy muszą mieć możliwość odpoczynku i regeneracji. Niesie to ze sobą wiele korzyści zdrowotnych [12] takich jak obniżenie ciśnienia krwi, złagodzenie bólu czy usprawnienie funkcjonowania układu immunologicznego oraz sercowo-naczyniowego. Zaniedbanie natomiast prowadzi do przewlekłego bólu głowy, problemów trawiennych, stanów lękowo-depresyjnych oraz obniża zdolności skupienia i koncentracji. [13]  

    Fot. Milena Michalska

    Jakie przykładowe rozrywki mogą pojawić się w bazie?

    Joga 

    Badania wskazują, że wykonywanie jogi pod koniec dnia korzystnie wpływa na efektywność i jakość snu.[15] W związku z tym w bazie codziennie będą prowadzone zajęcia z jogi dla całej załogi. Ćwiczenia relaksacyjno-oddechowe mogą stanowić dopełnienie treningu oraz będą pełniły funkcję relaksacyjną. 

    Kino

    Oczywistą rozrywką będzie dostęp do szerokiej biblioteki filmowej. Poprzez wspólne oglądanie filmów astronauci będą na bieżąco z najnowszymi trendami panującymi na Ziemi. Będą stanowiły one również urozmaicenie codziennej egzystencji.

    Planszówki

    Na terenie bazy będzie dostępna bogata biblioteka planszówek. Mieszkańcy będą mieli możliwość zagrania w różne gry integracyjne czy kooperacyjne. Ma to za cel zjednoczenie grupy i umocnienie relacji. Badania naukowe dowodzą, że granie w planszówki przynosi szereg korzyści dla rozwoju naszego mózgu [14]. Stymuluje ono obszary mózgu odpowiedzialne za kształtowanie pamięci oraz skomplikowane procesy myślowe. Zaangażowanie w rozgrywkę pomaga w ćwiczeniu istotnych umiejętności poznawczych, takich jak podejmowanie decyzji, myślenie strategiczne wyższego rzędu i rozwiązywanie problemów. Dodatkowo oczywistą zaletą jest rozwijanie umiejętności i kompetencji społecznych. 

    Golf 

    Większość z nas kojarzy widok astronauty z kijem golfowym. Nasi osadnicy będą mieli możliwość zagrania w golfa niczym pierwsze załogi Apollo. 

    Gry VR

    Zabawa grami VR w warunkach mniejszej grawitacji może stanowić jedną z najfajniejszych rozrywek- kto nie chciałby skakać na 2 metry jednocześnie przebywając w wirtualnej rzeczywistości? Takie gry mogłyby ćwiczyć refleks i koordynację ruchową, a jednocześnie stanowić klucz do zapewnienia poczucia otwartej przestrzeni.

    Fot. Milena Michalska
  • Kobieta w kosmosie — Program Mercury 13

    Kobieta w kosmosie — Program Mercury 13

    16 czerwca 1963 roku Valentina Tereshkova zapisała się na kartach historii jako pierwsza kobieta w kosmosie. W przestrzeni kosmicznej spędziła niecałe 3 dni, okrążając w tym czasie Ziemię 48 razy. W tym samym czasie, w Stanach Zjednoczonych, 13 kobiet uważnie przyglądało się jej poczynaniom. Gdyby program, w którym brały udział, zakończył się powodzeniem, historia lotów kosmicznych kobiet mogłaby wyglądać inaczej. 

     

    Autor: Koleta Dorosiewicz

    Powstanie programu „Kobieta w kosmosie”

    4 października 1957 roku jest datą niezwykle istotną dla przemysłu kosmicznego. To właśnie tego dnia ZSRR, wysyłając pierwszego sztucznego satelitę – Sputnika 1, rozpoczęło tzw. wyścig kosmiczny. Wydarzenia, które miały wtedy miejsce na zawsze odmieniły losy ludzkości. Szereg zmian, które zaczęło wprowadzać USA, doprowadziły do powstania w 1958 roku NASA – Narodowej Agencji Aeronautyki  i Przestrzeni Kosmicznej. Przez kolejne lata oba kraje szykowały przyszłych kosmonautów do podróży kosmicznych, badając granicę ich wytrzymałości fizycznej oraz psychicznej. NASA wyznaczyło Williama Randolpha Lovelace jako osobę odpowiedzialną za opracowanie serii testów i przygotowanie medyczne, których przejście pozwalało wziąć udział w programie Mercury – pierwszym amerykańskim programie kosmicznych lotów załogowych. Jednym z wymogów, które musiał spełniać kandydat, było posiadanie kwalifikacji na odrzutowce. W tych latach kobiety miały zakaz pilotowania myśliwców, co skreślało je ze wzięcia udziału w programie. Lovelace uważał, że kobiety mają cechy fizyczne i psychiczne odpowiedniejsze do lotów w kosmos, dlatego też w 1960 roku powołał do życia program „Kobieta w Kosmosie”. Zaprosił 25 najlepszych pilotek z kraju do wzięcia udziału w serii badań, które pozwalały zweryfikować ich predyspozycje do przyszłych misji. Były to dokładnie te same badania, które przeszli astronauci NASA. 

    Przebieg programu Mercury 13

    By zakwalifikować się do programu, kobiety musiały mieć mniej niż 35 lat, wykazywać się dobrym zdrowiem, mieć czteroletnie wykształcenie wyższe, posiadać co najmniej Licencje Pilota Zawodowego i mieć wylatane min. 2 tysiące godzin. Pierwszą osobą zakwalifikowaną do programu Lovelace’a została Geraldyn „Jerrie” Cobb. Przygotowane testy przeszły również: Myrtle K Cagle, Janet Dietrich, Marion Dietrich, Wally Funk, Sarah Lee Gorelick, Jane “Janey” Briggs Hart, Jean Hixson, Rhea Woltman, Gene Nora Stumbough, Irene Leverton, Jerri Sloan i Bernice Steadman.  

    Pierwsza faza była serią wyczerpujących testów fizycznych i egzaminów. Odbyła się ona w Albuquerque, gdzie robiono m.in. pełne prześwietlenia, badania ginekologiczne, elektrokardiogramy (EKG) do pomiaru tętna, elektroencefalogramy (EEG) do pomiaru aktywności mózgu, inne badania neurologiczne, badania płuc, czy testy pojemności tlenowej. Ta faza trwała 5 dni.

    Druga faza testów, w Oklahoma City, obejmowała badania psychologiczne, testy osobowości, dodatkowe badania neurologiczne oraz testy izolacyjne. Kandydatki m.in. zanurzono w komorze deprywacji sensorycznej. Jerrie Cobb wytrzymała w zbiorniku dziewięć godzin. Dla porównania najlepszym wynikiem wśród mężczyzn było sześć godzin, po tym czasie kandydat zaczął majaczyć. 

    Ostatnia faza składała się z symulacji lotu w mieście Pensacola na Florydzie. Kandydatki miały po raz pierwszy w życiu polecieć odrzutowcami oraz odbyć trening obciążeniowy. 

    Niestety, przed przystąpieniem do trzeciej fazy testów, rząd dowiedział się o programie Lovelace’a, który został natychmiast przerwany. 

    Walka o prawa astronautek

    17 lipca 1962, Jerrie Cobb i Jane Hart, zwróciły się do Kongresu, by walczyć o wznowienie programu. W latach 60. kobiety miały bardzo ograniczone prawa. John Glenn, pierwszy amerykański astronauta, zwrócił uwagę na „miejsce” kobiet w amerykańskim społeczeństwie, mówiąc, że „brak kobiet w kręgu pilotów myśliwców oraz astronautów jest wynikiem porządku społecznego”. Niezwykle istotne były również zeznania Jacqueline Cochran, pierwszej kobiety, które przekroczyła prędkość dźwięku. Ku zaskoczeniu wszystkich, Jacqueline stanęła po stronie NASA, a jej zeznania na zawsze pogrzebały szanse na wznowienie programu Mercury 13. Ostatecznie kobiety przegrały walkę o przywrócenie programu.

    Historyczny lot

    Wally Funk, jedna z uczestniczek programu Mercury 13, przez lata starała się o przyjęcie na szkolenia dla astronautek. Pomimo wspaniałych referencji i dużego doświadczenia jako pilot jej podania były odrzucane. By spełnić swoje marzenia, w 2011 roku wykupiła bilet na lot suborbitalny statkiem firmy Virgin Galactic. 10 lat później, Jeff Bezos – właściciel Blue Origin, zaprosił Wally na pokład New Shepard jako gościa honorowego. Tym samym po 60 latach od udziału w programie Mercury 13 udało jej się spełnić marzenie o locie w przestrzeń kosmiczną. Wally Funk przeszła do historii jako najstarsza osoba, która przekroczyła granicę kosmosu. 

    Wally Funk – uczestniczka programu Mercury 13. Fot. Getty Images

    Źródła:
    https://diandrareviewsitall.com/film-review-mercury-13-shows-the-cruel-hopelessness-of-sexism/
    https://www.space.com/mercury-13.html
    https://daily.jstor.org/how-the-mercury-13-fought-to-get-women-in-space
    https://www.space.com/wally-funk-mercury-13-astronaut-history
    https://www.national-geographic.pl/artykul/wczesne-zalogowe-loty-kosmiczne-kosmiczny-wyscig
    https://www.urania.edu.pl/wiadomosci/czy-wally-funk-zostanie-najstarsza-astronautka-swiata

  • Z jakimi wyzwaniami mierzą się kosmiczni architekci?

    Z jakimi wyzwaniami mierzą się kosmiczni architekci?

    Architektura kosmiczna zajmuje się projektowaniem dobrego miejsca do życia w kosmosie. Jej celem jest spełnienie podstawowych potrzeb człowieka, przede wszystkim zapewnienie bezpieczeństwa, ale również zaspokojenie potrzeb osobistych i społecznych. Projektowanie architektoniczne łączy się bezpośrednio z inżynierią, naukami przyrodniczymi i społecznymi oraz wykorzystaniem nowych technologii w projektowaniu.

    Autorka: Beata Suścicka

    Ideacity – koncepcja miasta na Marsie dla 1000 osób

    Obecne osiągnięcia w dziedzinie architektury kosmicznej

    Obecnie eksploracja kosmosu i wizja przyszłej kolonizacji są punktem wyjścia do prowadzenia badań i nieustającego rozwoju wielu dziedzin nauki i inżynierii. Pierwsze załogowe misje kosmiczne* miały miejsce już w latach 60-tych XX wieku. Mimo tego do tej pory udało nam się postawić stopę tylko na Księżycu. Nasz ziemski satelita okazał się pozbawioną atmosfery, pustą krainą o niskiej grawitacji utrudniające poruszanie się. Pozostałe ciała niebieskie pozostają poza naszym zasięgiem, wciąż niezdobyte. Badania pokazały, że występują tam zupełnie obce dla nas środowiska, do których nie jesteśmy przystosowani. Zdaliśmy sobie sprawę, że kolonizacja nie będzie prostym zadaniem i musimy się do niej odpowiednio przygotować.

    Xors Moon Base – koncepcja badawczej bazy na Księżycu

    Habitaty, czy… terraformacja?

    Jedną z możliwości jest terraformacja, czyli przekształcenie ciała niebieskiego tak, aby powstały tam odpowiednie warunki do życia, jakie znamy na Ziemi. Jest to proces długotrwały i nieodwracalny, który na zawsze zmieni dziewiczy krajobraz planety. Innym mniej inwazyjnym rozwiązaniem jest budowa sztucznych ekosystemów lub habitatów. Zamieszkanie w kosmosie brzmi trochę jak fantastyka. Jednak powstały już plany eksploracji kosmosu uwzględniające pierwsze misje załogowe, a nawet ludzkie osiedla poza Ziemią. Na dzień dzisiejszy nie ma jednoznacznych odpowiedzi, jakich technologii czy materiałów powinniśmy użyć. Nie wiemy też, jak taki habitat będzie wyglądał. Koncepcji i pomysłów jest wiele. Wszystko zależy, jaki założenia projektowe przyjmiemy. Właśnie na to, jak zaprojektować takie miejsca, odpowiada architektura kosmiczna. 

    Koncepcja podniebnej bazy na Wenus, proj. NASA, źródło: www.nasa.gov

    Wyzwania, na jakie odpowiada architektura kosmiczna

    1. Transport – trzeba dobrze rozważyć, z jakich materiałów chcemy budować. Sprzęt i materiały musimy jakoś przetransportować z Ziemi. Pojemność rakiet jest ograniczona, dlatego potrzebujemy przynajmniej kilku przelotów. Wpływa to bezpośrednio na budowę habitatu, który budujemy etapowo. Zazwyczaj zakłada się przewożenie rozkładanych modułów, które pompujemy dopiero w lokalizacji docelowej.

    2. Koszty – każdy kilogram wysłany w kosmos kosztuje, dlatego bardzo dokładnie musimy przemyśleć, co chcemy przewieźć.

    3. Lądowanie – wylądowanie na powierzchni innej planety to nie jest prosta sprawa. Trzeba uwzględnić atmosferę danej planety i masę lądownika, i na tej podstawie wybrać najkorzystniejszy sposób lądowania. 

    4. Warunki – każde miejsce w przestrzeni ma swoje własne, specyficzny warunki, do których musimy się dostosować. Najważniejsze, które musimy wziąć pod uwagę:

    • grawitacja,
    • promieniowanie,
    • ciśnienie i skład atmosfery,
    • temperatura,
    • wiatry,
    • obecność wody,
    • ukształtowanie terenu i surowce.

    5. Dostosowanie designu i konstrukcji – warunki panujące w kosmosie mają bezpośredni wpływ na projektowany obiekt. Dzięki małemu przyspieszeniu grawitacyjnemu możemy stawiać masywniejsze budowle.

    6. Aspekt ludzki – już od samego początku podróży trzeba zapewnić ludziom komfort psychiczny i fizyczny. Długa podróż w małej przestrzeni rakiety, warunki panujące w kosmosie, ciągłe narażenie na stres, długotrwałe przebywanie w odosobnieniu to tylko kilka czynników, na które trzeba zaprojektować odpowiedź. 

    Chcesz wiedzieć więcej? Zapraszamy do wysłuchania panelu o architekturze kosmicznej: 

    https://youtu.be/2w10AACzc58

  • Księżyc – o biegunach słów kilka

    Księżyc – o biegunach słów kilka

    Dlaczego bieguny Księżyca leżą w zainteresowaniach badaczy z całego świata i agencji kosmicznych, takich jak  NASA, ESA czy JAXA? Dlaczego są ważne i jakie mamy wobec nich plany?

    Autor: Hubert Gross

    Ze względu na bardzo małe nachylenie płaszczyzny równika Księżyca w stosunku do płaszczyzny ekliptyki (wynoszące 1,54° – dla porównania Ziemskie wynosi 23,5° [1], na biegunach można wyróżnić dwa typy ekstremalnych obszarów niespotykanych nigdzie indziej. Są to obszary o bardzo długim średnim natężeniu oświetlenia oraz tzw. Permanent Shadowed Regions.

    Nachylenie płaszczyzny równika Księżyca oraz Ziemi do ekliptyki (płaszczyzny orbitalnej ruchu Ziemi względem Słońca) [2][3]

    W dawnej literaturze można znaleźć pojęcie Peaks of Eternal Light (PEL), które jest określeniem na hipotetyczne punkty oświetlone przez cały czas. Nie znaleziono takich na Księżycu, ale po analizie naukowców można wyróżnić małe obszary, które są oświetlone większość czasu swojego istnienia. Szczególnym zainteresowaniem cieszą się punkty A, B, C i D niedaleko krateru Shackleton znajdującego się w pobliżu osi obrotu na biegunie południowym. Punkty te łączy średnie roczne natężenie oświetlenia wynoszące ponad 80% [4]. W tle widoczne są także góry Malaperta (oznaczone literą M).

    Punkty o średnim rocznym natężeniu oświetlenia wynoszącym ponad 80%, A(89,68°S 166,0°W), B(89,44°S 141,8°W), C(88,71°S 68,7°W), D(88,79°S 124,5°W) [4]

    Permanent Shadowed Regions (PSRs) są to obszary znajdujące się głównie na biegunach Księżyca, na które od milionów lat nie padło światło słoneczne. Panują tam ekstremalne temperatury dochodzące nawet do -248°C [1] oraz podejrzewa się istnienia ogromnych pokładów lodu wodnego. Szacuje się, że tylko na biegunie północnym Księżyca w obszarach PSR może być co najmniej 600 milionów metrów sześciennych lodu wodnego [5].

    Obszary PSR (czarny kolor) na południowym biegunie Księżyca [6]

    Dlaczego bieguny są tak ważne? Głównie poprzez występowanie takich punktów jak PEL, w których możliwość wykorzystywania urządzeń zasilanych energią solarną jest dużo większa niż choćby podczas przebywania na równiku (gdzie księżycowe dni i noce trwają po 14 dni) oraz poprzez obszary PSR, które mogą zapewnić przyszłym mieszkańcom baz księżycowych uniezależnienie się od dostaw wody z Ziemi. Między innymi z tych powodów w ramach programu Artemis na południowym biegunie Księżyca NASA planuje rozmieszczenie Artemis Base Camp – pierwszej bazy kosmicznej na księżycu, która ma przygotować ludzkość do misji na Marsa zaplanowanej na 2030 rok [7].

    Więcej na ten temat możecie posłuchać w naszej rozmowie z Hubertem. 

    Źródła:

    [1] NASA. Moon’s south pole in nasa’s landing sites. https://www.nasa.gov/feature/moon-s-south-pole-in-nasa-s-landing-sites. [access 10.02.2021].
    [2] http://www.astrouw.edu.pl/ kiraga/dydaktyka/wyklady/geo/w070112.pdf.
    [3] Peter Sobchak. http://www.physics.unlv.edu/ jeffery/astro/moon/diagram/moon_orbit_view_side.html. 2014.
    [4] P.D. Spudis C.D. Neish H. Noda Y. Ishihara S.-A. Sørensen D.B.J. Bussey, J.A. McGovern. Illumination conditions of the south pole of the moon derived using kaguya topography. Icarus 208, 2010.
    [5] NASA. Nasa radar finds ice deposits at moon’s north pole. https://www.nasa.gov/mission_pages/mini-rf/multimedia/feature_ice_like_deposits.html. [access 10.02.2021].
    [6] Stopar J., Lunar Meyer H., and LPI Contribution 2170 Planetary Institute Regional Planetary Image Facility. Topography and permanently shaded regions (psrs) of the moon’s south pole (80°s to pole).  https://repository.hou.usra.edu/handle/20.500.11753/1255. 2019.
    [7] NASA. Nasa’s plan for sustained lunar exploration and development. https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/a_sustained_lunar_presence_nspc_report4220final.pdf [access 10.02.2021]
  • Psychopatologie w kosmosie

    Psychopatologie w kosmosie

    Przestrzeń kosmiczna stanowi dla człowieka nowe środowisko pełne licznych wyzwań i potencjalnych zagrożeń dla jego zdrowia i życia. Poza oczywistymi czynnikami mającymi wpływ na ludzką fizjologię takimi jak odmienne siły grawitacyjne czy promieniowanie kosmiczne warunki izolacji, zamknięcia i ograniczenia kontaktów międzyludzkich bez wątpienia będą miały wpływ na samopoczucie oraz zachowanie członków załogi misji kosmicznej. Zdrowie psychiczne astronautów oraz ich dostosowanie behawioralne do nowego środowiska powinno stanowić jeden z głównych obszarów zainteresowań bezpieczeństwem w kosmosie, gdyż skutki wymienionych czynników mogą mieć wpływ nie tylko na dotknięte nimi osoby, ale także na współpasażerów oraz powodzenie całej misji kosmicznej. Badania na ten temat prowadzone są nie tylko w kosmosie, ale także w analogach w warunkach ekstremalnych takich jak ekspedycje na Antarktydzie czy misje podwodne. 

    Autor: Arkadiusz Kołodziej

    Czy mamy czym się martwić?

    Psychopatologie w kosmosie mogą stanowić bezpośrednie zagrożenie życia. Mając na myśli stany wymagające natychmiastowej pomocy medycznej myślimy zwykle o urazach, zawale serca, urazie głowy lub ostrym zapaleniu wyrostka robaczkowego. Każde z nich oczywiście może zdarzyć się w kosmosie, lecz poza urazami, drugą najczęstszą przyczyną medyczną wymagającą ewakuacji podczas misji podwodnej było zaburzenie psychiatryczne [1]. Pośród innych schorzeń depresja oraz lęk stanowiły najczęstsze psychiatryczne diagnozy podczas tych misji [2], były także częste wśród badaczy pracujących na Antarktydzie [3].  Stresorami związanymi z zamknięciem na małej przestrzeni są między innymi brak prywatności i swobodnego przemieszczania się, monotonia oraz ograniczenia związane z higieną czy odżywianiem [4].

    Źródło: ESA

    Czynnikami, które odróżniają kosmos od analogów są między innymi mikrograwitacja, promieniowanie oraz zmiana cyklu dobowego wywołana częstym okrążaniem Ziemi przez Międzynarodową Stację Kosmiczną [5]. Badania sugerują, że wyżej wymienione czynniki nie zaburzają podstawowych funkcji poznawczych (logiczne rozumowanie, pamięć) [6], natomiast mają znaczący wpływ na nastrój oraz wydajność pracy. Co ciekawe, po ok 3 tygodniach pobytu w kosmosie osoby badane wykazały znaczną poprawę wyżej wymienionych parametrów poprzez adaptację do nowego środowiska [7]. Podczas pierwszych tygodni pobytu w mikrograwitacji zauważono przede wszystkim obniżenie szybkości i precyzji ruchów [8] oraz zaburzenia orientacji w przestrzeni  [9, 10].

    Autorzy badający zmiany nastroju oraz zjawisko adaptacji do zamknięcia i izolacji zwracają uwagę na zachowania związane z „hipotezą trzeciej ćwiartki” (krytycznym momentem przebywania w izolacji był okres czasu stanowiący trzecią część całości misji) [11]. Wtedy też wskazane zostały problemy związane z relacjami pomiędzy członkami załogi (sprzeczki, wyolbrzymienia, zachowania terytorialne, wycofanie czy wykluczenie pojedynczych członków załogi oraz konflikty wynikające z różnic kulturowych [12,13].  

    Wszystkie wymienione zjawiska będą potencjalnie nasilone podczas długotrwałej misji na Marsa. Można się także spodziewać dodatkowych reakcji nieadaptacyjnych takich jak zaburzenia snu, zaburzenia lękowe czy depresyjne, które będą różnić się intensywnością w zależności od indywidualnych cech osobniczych [14]. Planując misję kosmiczną powinno się wziąć pod uwagę konstrukty psychologiczne członków załogi, aby zidentyfikować osoby, które najlepiej zniosą warunki takiej misji. Odpowiednie testy psychologiczne oraz kwestionariusze powinny zostać wykorzystane w procesie kwalifikacyjnym. 

     

    Źródło: Sandal et al. 2006

    Więcej na ten temat możecie posłuchać w naszej rozmowie z Arkadiuszem. 

    1. Ball, John R.; Evans, Charles j.; Committee on Creating a Vision for Space Medicine during Travel Beyond Earth Orbit; Board on Health Sciences Policy; Institute of Medicine (2001). Safe passage : astronaut care for exploration missions ([Online-Ausg.] ed.). Washington, D.C.: National Academy Press. ISBN 0-309-07585-8.
    2. Ball, John R.; Evans, Charles j.; Committee on Creating a Vision for Space Medicine during Travel Beyond Earth Orbit; Board on Health Sciences Policy; Institute of Medicine (2001). Safe passage : astronaut care for exploration missions ([Online-Ausg.] ed.). Washington, D.C.: National Academy Press. ISBN 0-309-07585-8.
    3. Lugg, D. J. (2000). “Antarctic Medicine”. JAMA: The Journal of the American Medical Association. 283 (16): 2082–2084. doi:10.1001/jama.283.16.2082
    4. Suedfeld, P. & Steel, G. D. T He E Nvironmental P Sychology of. Annu. Rev. Psychol. 227–253 (2000).
    5. Kanas N., Manzey D. (2008) Basic Issues of Human Adaptation to Space Flight. In: Space Psychology and Psychiatry. The Space Technology Library (Published jointly by Microcosm Press and Springer), vol 22. Springer, Dordrecht. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-6770-9_2
    6. Benke T, Koserenko O, Watson NV, Gerstenbrand F. Space and cognition: the measurement of behavioral functions during a 6-day space mission. Aviat Space Environ Med. 1993 May;64(5):376-9. PMID: 8503810.
    7. Manzey, D., Lorenz, B. & Poljakov, V. Mental performance in extreme environments: Results from a performance monitoring study during a 438-day spaceflight. Ergonomics 41, 537–559 (1998).
    8. Steinberg, F., Kalicinski, M., Dalecki, M. & Bock, O. Human performance in a realistic instrument-control task during short-term microgravity. PLoS One 10, (2015).
    9. Kornilova LN. Orientation illusions in spaceflight. J Vestib Res. 1997 Nov-Dec;7(6):429-39. PMID: 9397393.
    10. Glasauer S, Mittelstaedt H. Perception of spatial orientation in microgravity. Brain Res Brain Res Rev. 1998 Nov;28(1-2):185-93. doi: 10.1016/s0165-0173(98)00038-1. PMID: 9795210.
    11. Décamps, G. & Rosnet, E. A longitudinal assessment of psychological adaptation during a winter-over in Antarctica. Environ. Behav. 37, 418–435 (2005).
    12. Sandal, G. M., Leon, G. R. & Palinkas, L. Human challenges in polar and space environments. Rev. Environ. Sci. Biotechnol. 5, 281–296 (2006).
    13. Kanas, N. et al. Psychosocial issues in space: results from Shuttle/Mir. Gravit. Space Biol. Bull. 14, 35–45 (2001).
    14. Basner, M. et al. Psychological and behavioral changes during confinement in a 520-day simulated  interplanetary mission to mars. PLoS One 9, e93298 (2014).
  • Technologie, które mają znaczący wpływ na eksplorację kosmosu

    Technologie, które mają znaczący wpływ na eksplorację kosmosu

    Druga dekada XXI w. przeniosła nas na kolejny etap rozwoju metod eksploracji kosmosu oraz wykorzystywania przestrzeni kosmicznej, by służyła człowiekowi. Rakiety wielokrotnego użytku, nadchodząca możliwość lotów suborbitalnych dla turystów, czy realizacja projektu utworzenia globalnego zasięgu sieci internetowej dzięki nadajnikom satelitarnym, to tylko te najbardziej znane i widoczne efekty pracy ogromnej rzeszy naukowców i inżynierów. Ten rozwój nie byłby jednak możliwy, gdyby nie kilka kluczowych technologii, które w miarę upływu czasu coraz bardziej rewolucjonizują przemysł kosmiczny, a z czasem być może wpłyną na to jak wygląda nasze codzienne życie. 

    Autor: Cyrus Sidor

    Druk 3D

    Druk 3D, czyli inaczej technologie wytwarzania przyrostowego to sposób produkcji wynaleziony w 1980 r. przez Charlesa Hulla. Dopiero jednak w ostatnich latach ta technologia zaczęła pełnić znaczącą rolę w przemyśle wyższych technologii (kosmicznym i lotniczym). Zasadniczymi zaletami druku 3D w porównaniu do konwencjonalnych technologii wytwarzania (technologii ubytkowych) jest możliwość tworzenia elementów bardzo skomplikowanych i znaczące zmniejszenie masy, co jest kluczowe w przypadku przemysłu kosmicznego. Druk 3D pozwala także na precyzyjne wytwarzanie elementów bardzo małych i unikatowych w stosunkowo krótkim czasie. Nie ma potrzeby kilkukrotnego przestawiania skomplikowanych maszyn, by wykonać element, wystarczy wczytać model elementu do programu i można rozpocząć produkcję. Jest to niezwykle przydatne przy prototypowaniu oraz w przestrzeni kosmicznej, gdzie masa, przestrzeń i możliwości produkcyjne są niezwykle ograniczone.

    Różnorodność metod druku 3D oraz materiałów, z których można wytwarzać elementy jest tak szeroka (od metali – tytan, nikiel, przez cement, aż po żywność), że technologie te mają wpływ na niemal każdą gałąź przemysłu. 

    Źródło: nasa.gov

    Przemysł kosmiczny już dziś korzysta z dobrodziejstw druku 3D, produkując części zamienne na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS), a nawet elementy silników rakietowych. Aktualnie pracuje się na technologiami druku umożliwiającymi wyprodukowanie materiałów budowlanych na Księżycu, lub wydrukowanie całych modułów bazy księżycowej korzystając z księżycowego regolitu. 

    Technologie podtrzymywania życia

    Przestrzeń kosmiczna czy powierzchnia Księżyca, to nie są najbardziej sprzyjające miejsca dla człowieka, ani dowolnego innego organizmu.  Aby odbywać przełomowe misje człowiek musi mieć zapewnione podstawowe warunki bytowe – dostęp do wody, tlenu o odpowiednim ciśnieniu i temperaturze oraz pożywienia. Te elementy zaś generują problemy związane z produktami ubocznymi (np. dwutlenkiem węgla) i odpadami. Zapewnienie zatem długotrwałej obecności człowieka na orbicie (np. ISS – Międzynarodowa Stacja Kosmiczna) było dla naukowców i inżynierów zadaniem niełatwym. Idealnym rozwiązaniem byłoby stworzenie zamkniętego środowiska, przypominającego warunki ziemskie. Jednak narzędzia, które posiada człowiek są uboższe niż te, które posiada natura.

    nasa.gov
    nasa.gov

    Każdy system podtrzymywania życia musi poza umożliwieniem uzdatniania wody oraz powietrza i utrzymaniem odpowiedniego ciśnienia i wilgotności, zapewnić ciągłą kontrolę nad stężeniem niebezpiecznych substancji oraz w miarę możliwości zajmować się ich neutralizacją. 

    Rozwój tych systemów w ostatnim dziesięcioleciu pozwolił na oszczędzanie do 400 l wody wysyłanej na ISS rocznie. Ponadto, wciąż pracuje nad technologiami nowej generacji, takimi jak: przenośny regulator tlenu, przenośny system usuwania dwutlenku węgla i wilgoci, czy ulepszone rękawice do spacerów kosmicznych – elementy te mają umożliwić nieograniczoną w czasie możliwość wykonywania spacerów kosmicznych (EVA – Extravehicular Acivity). Wciąż unowocześniane i wymieniane są także systemy pokładowe ISS – systemy przetwarzania wody oraz tlenu. Nad tymi technologiami pracują zarówno naukowcy europejscy (ESA) jak i amerykańscy (NASA). Umożliwią one w przyszłości na odzyskanie blisko 100% tlenu z dwutlenku węgla wydychanego przez ludzi na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. 

    Materiały o ulepszonych właściwościach

    Przestrzeń kosmiczna to niegościnne miejsce nie tylko dla życia. W przeważającym stopniu wypełnia ją próżnia, która sprawia, że kosmos pełen jest skrajności. Od temperatur rzędu -240°C w miejscach zacienionych, przez temperatury podnoszące się do setek stopni Celsjusza, gdy są oświetlane przez Słońce (albo inne gwiazdy) do nawet milionów stopni – na jego powierzchni. Tak zmiennym warunkom muszą sprostać urządzenia, które wysyłamy w kosmos. Wciąż jednak naukowcy opracowują nowe lub ulepszają istniejące materiały, by mogły sprostać tym niezwykle trudnym warunkom eksploatacyjnym i umożliwiły coraz dłuższą i niezawodną pracę urządzeń w przestrzeni kosmicznej.

    Jednym z takich materiałów jest „szkło metaliczne” (ang. Bulk Metallic Glass) oraz inne metale amorficzne. Materiały te mogą łączyć w sobie zalety ceramiki w kontekście odporności na ścieranie wraz z wytrzymałością większą od tytanu w temperaturach rzędu -100°C, a dzięki małej gęstości nie ma przeciwwskazań do zastosowania ich w technologiach kosmicznych. 

    Wiele znanych nam metali traci swoje właściwości w bardzo niskich temperaturach (poniżej -100°C) oraz wymaga smarowania elementów ruchomych, co sprawia, że wysyłanie urządzeń mechanicznych (np. łazików) na inne planety wiąże się z ich niską wytrzymałością, krótką eksploatacją oraz dodatkowym wydatkiem energii, by utrzymać wyższą temperaturę współpracujących ze sobą elementów mechanicznych (np. przekładni, łożysk itp.).

     

    nasa.gov

    Naukowcy z NASA już dziś starają się opracować przekładnie zębate zdolne do pracy w temperaturach zewnętrznych rzędu -170°C, bez potrzeby dodatkowego ogrzewania lub smarowania. Tego typu urządzenia mają szansę umożliwić zwiększenie ilości eksperymentów naukowych przeprowadzanych w trudnych warunkach ze względu na mniejsze zapotrzebowania na energię, niezawodność oraz zmniejszenie masy całego urządzenia.

    Amorficzne metale mają także zastosowanie w biomedycynie, technologiach MEMS, czy nanotechnologii, a dokąd jeszcze zaprowadzi nas ich rozwój odkryje przed nami przyszłość. 

    A Wy? Jakie technologie uważacie za przełomowe w kontekście eksploracji kosmosu? Dajcie nam znać!

    Więcej na ten temat możecie posłuchać w naszej rozmowie z Cyrusem. 

  • Część I: Jak powstają nasze projekty?

    Część I: Jak powstają nasze projekty?

    Jak powstają nasze projekty?

    Część I – Baza na Marsie Ideacity

    Jak powstają nasze projekty? Każdy inaczej, choć kilka elementów mają wspólnych. Postanowiliśmy uchylić Wam rąbka tajemnicy i w ramach tego cyklu pokazać kulisy powstawania wszystkich naszych projektów. Jeżeli jesteście ciekawi skąd bierzemy pomysły, jak wygląda proces tworzenia i co musimy zrobić, aby na końcu otrzymać piękną wizualizację, to ten cykl jest właśnie dla Was! Na pierwszy ogień idzie projekt, od którego wszystko się zaczęło…

    Początki Innspace

    Nasza grupa zawiązała się w jednym celu – chcieliśmy zaprojektować bazę na Marsie na konkurs organizowany przez The Mars Society. Bardzo długo nie mieliśmy nazwy ani żadnych profili w mediach społecznościowych, gdyż to miał być jednorazowy projekt. A jak wyszło, to już doskonale wiecie.

    Pierwsza była oczywiście kawa. Jak również rozmowa o tym, że The Mars Society organizuje konkurs na bazę marsjańską. Chwila rozmowy w początkowym małym gronie – Piotr, Magdalena i Justyna, i okazało się, że doskonale wiemy, jak taka baza powinna wyglądać, i byliśmy w tym zgodni. Był tylko jeden problem. Jak zająć się architekturą kosmiczną, skoro nikt z nas nie jest architektem? Tak chwilę później dołączyła do nas Beata i to był początek Innspace.

    Własny styl pracy

    Ideacity był specyficznym projektem i nadał kurs naszym przyszłym aktywnościom. Pewnie gdyby nie późniejszy sukces, nie ośmielilibyśmy się działać dalej w takiej formie, jaką przyjęliśmy. Mieliśmy kilka głównym problemów: część z nas znała się na kosmosie – to nie był pierwszy wspólny projekt, część na architekturze, ale nikt nie miał zielonego pojęcia o architekturze kosmicznej. Sytuację utrudniał fakt, że częste spotkania na żywo nie były możliwe, a na regularne spotkania online nie do końca mieliśmy czas. Dodatkowo, po raz pierwszy pracowaliśmy nad tak interdyscyplinarnym projektem w tak małym gronie. 

    Musieliśmy wypracować własny styl pracy. Mieliśmy już pomysł na projekt – ten powstał zanim jeszcze zgłosiliśmy się do konkursu. Pierwsze spotkanie było najważniejsze i miało na celu uzgodnienie założeń projektu, stworzenie SBSa, harmonogram projektu i podział zadań. Wydają się to oczywiste elementy, ale są kluczowe przy próbie pracy zdalnej nad nowym projektem.

    Beti i Piotrek pracujący nad Ideacity

    Beti i Piotrek pracujący nad Ideacity

    Krótki relaks między projektami!

    Madzia w czasie przerwy w pracy nad Ideacity

    Po pierwsze stworzyliśmy SBS, czyli System Breakdown Structure. Najprościej mówiąc, to schemat w formie drzewa, w którym od ogółu (systemu) do szczegółu (poszczególnych elementów) rozpisaliśmy wszystkie zagadnienia, które należało uwzględnić w projekcie. Poświęciliśmy temu najwięcej czasu, bo to była podstawa całego projektu i kluczowy element. Dlaczego? Pozwoliło nam to zobaczyć cały zakres projektu, a przez to oszacować ilość pracy, ułożyć harmonogram, podzielić zadania i pracować przez resztę projektu zdalnie nie martwiąc się, że na końcu nam czegoś zabraknie. Dodatkowo wykorzystaliśmy ten schemat do uporządkowania naszej burzy mózgów i wypisania nie tylko wszystkich zagadnień, ale też wszystkich potencjalnych sposobów ich rozwiązania.

    DOBRA RADA
    Do pierwszego SBSa warto wykorzystać karteczki typu post-it. Dzięki temu praca nad schematem jest bardziej elastyczna, bo można dowolnie je grupować i rozpisywać na coraz mniejsze części, doklejając kolejne karteczki, można wyróżniać też poszczególne zagadnienia kolorami. Nie martwimy się wtedy brakującą przestrzenią i nie musimy kreślić, jeżeli zmienimy zdanie. Przygotujcie sobie spory zapas karteczek! Zużywa się ich naprawdę dużo!
     
    Dzięki takiemu projekty przestają być wielką niewiadomą i nabierają kształtów.  W ten sposób podchodzimy do dziś do wszystkich projektów. Nawet jeżeli nie wiemy, jak coś zrobić, to wiedza, co jest do zrobienia i gdzie są potencjalne problemy, to dobry początek. Znając zakres projektu, wiedząc, gdzie mamy braki, a więc które elementy zajmą nam więcej czasu i mając wypunktowane wszystkie elementy, możemy tworzyć bardziej szczegółowe założenia projektu, dzielić zadania i określać harmonogram.

    SBS

    Jak się do tego zabrać? 

    Potrzebujecie dużą powierzchnię – my korzystaliśmy z brystolu lub starych, pustych z jednej strony plakatów. Staraliśmy się na początku wypisywać różne zagadnienia i rozbijać je na drobne elementy, bez oceniania i bez martwienia się, czy dobrze je pogrupowaliśmy. Przykład? Surowce – pozyskane z regolitu, wydobyte spod powierzchni, pozyskane z atmosfery, pozyskane z asteroid. Albo energia i różne sposoby pozyskania energii, takie jak energia wiatrowa, jądrowa, itp. Każdy kolejny element powodował, że wpadaliśmy na inne problemy, systemy czy koncepcje, które mogły znaleźć zastosowanie w projekcie. Zaczęliśmy też dostrzegać połączenia pomiędzy elementami i w ten sposób pogrupowaliśmy nasz projekt w systemy, które podzieliliśmy między sobą. Beata zajęła się kwestiami związanymi z architekturą i planowaniem przestrzennym, jak też i częścią mieszkalną, Magdalena część “bio” – czyli wszystko, co wiązało się z żywymi organizmami, jak podtrzymywanie życia, uprawy, żywienie, czy wykorzystanie alg do wytwarzania powietrza oraz jako pożywienie. Piotr zajął się podstawowymi kwestiami technicznymi, czyli zapewnieniem podstawowego działania bazy: surowce, energia, paliwo, transport czy automatyzacja, a Justyna zaplanowała działanie bazy od środka, czyli strefę przemysłową, ale też kwestie społeczne, związane z pracą, edukacją czy wzajemnymi relacjami mieszkańców bazy.

    DOBRA RADA
    Praca zdalna nad projektem jest dużo łatwiejsza i dużo bardziej efektywna, kiedy ma dobrze określone założenia. Opracujcie więc wszystkie elementy, które wymagają współpracy wielu osób. Szczegóły poszczególnych systemów mogą być już opracowane osobno. Dla nas takim elementem był układ miasta i cały zamysł, do którego potrzebowaliśmy znać m.in. powierzchnie wszystkich innych systemów. 
     
    Dzięki temu później, jeżeli każdy trzyma się pierwotnych założeń, to projekt dalej będzie spójny, bo pozostałe elementy nie wpływają znacznie na siebie. Ciągła komunikacja jest jednak ważna. Ustalcie na samym początku, że jeśli ktoś w trakcie swojej pracy zahacza w jakiś sposób o obszar innej osoby, to od razu ją poinformuje o tym. Pozwala to szybciej wychwycić ewentualne rozbieżności i ustalić

    Co dalej?

    Kolejne kroki były proste. Mieliśmy już dokładnie rozpisane założenia projektu (i co ciekawe niewiele się zmieniły do końca) oraz podzielone zadania. Daliśmy sobie kilka tygodni na porządny research i przez ten czas pracowaliśmy osobno. Tutaj przydatna okazała się konwersacja grupowa na Facebooku, gdzie w razie wątpliwości lub kiedy wpadliśmy na świetny pomysł, od razu wrzucaliśmy to zagadnienie na forum i mogliśmy szybko podejmować decyzje.

    Nasza praca przebiegała dwutorowo. Część zagadnień była niezależna od innych, tzn. musiała być zgodna z pierwotnymi założeniami, ale np. już szczegóły pozyskiwania energii opracowane przez Piotrka nie miały wpływu na pracę Magdy nad uprawą roślin. Jedyną informacją, która musiała przepłynąć, był obszar upraw i szacowana ilość energii. Było to potrzebne do szczegółowych obliczeń. Dlatego jako komunikator wybraliśmy Messenger, który pozwalał na efektywne przekazywanie sobie nawzajem, jakie informacje są nam niezbędne i późniejsze odpowiedzi zwrotne. Mieliśmy więc dosyć szybko zebrane podstawowe dane – jak rozwiązujemy problemy w każdym z systemów, ile miejsca musimy zarezerwować, jakie jest zapotrzebowanie na różne zasoby i jaka jest wydajność wszystkich systemów oraz inne, ważne szczegóły.

    Ułożenie miasta

    Kolejnym etapem było przełożenie zebranych wiadomości na wygląd samego projektu. To był etap najbardziej pracowity dla Beaty. Chcieliśmy, aby baza była zoptymalizowana pod kątem transportu ludzi i materiałów, a to wymagało działania grupowego. Musieliśmy przeprowadzić wiele krótki calli w mniejszej lub większej grupie, podczas których rozwiązywaliśmy problemy, jakie podczas planowania miasta na Marsie napotkała Beata. Moment, w którym zamknęliśmy układ miasta, to był moment, w którym na dłuższą chwilę oderwaliśmy się od projektu na rzecz kilku innych.

    DOBRA RADA

    Jeżeli macie krótki czas na zrealizowanie jakiegoś projektu, to świetnym sposobem jest zrealizowanie małego hackathonu i zebranie całej grupy na dwa dni w jednym miejscu z założeniem intensywnej pracy. Dużo łatwiej jest się zmotywować do pracy mimo zmęczenia, kiedy jest się razem. Sama praca idzie dużo szybciej, bo wszelkie problemy można rozwiązać wspólnie. To nasz ulubiony sposób pracy nad projektami, choć nie zawsze możliwy. Ostatecznie naszym największym problemem było skrócenie raportu, gdyż zajął nam znacznie więcej niż dozwolony limit stron. Jednak cały projekt udało się wysłać w 24h przed deadlinem. 

    Ostatni hackathon

    Ideacity nie był jedynym naszym projektem. Wspólna praca spodobała nam się na tyle, że w międzyczasie zgłosiliśmy się do innych konkursów i to one zajęły nam czas. Do Ideacity wróciliśmy w ostatni weekend przed deadlinem. Nienajlepszy pomysł, ale to był nasz jedyny wolny czas :). Projekt rozpoczęliśmy dwudniowym spotkaniem, podczas którego opracowaliśmy wszystkie założenia i zakończyliśmy go w podobny sposób (tylko zdalnie). Mieliśmy odpalonego wspólnego Meeta przez całe dwa dni i przez te 48 godzin napisaliśmy końcowy raport. Jednocześnie co jakiś czas (czasami co 2 godziny, czasami co pół, w zależności od tego, nad czym pracowaliśmy) mieliśmy krótkie rozmowy, podczas których rozwiązywaliśmy bieżące problemy i podejmowaliśmy ostatnie decyzje związane z wyglądem raportu czy treścią (limit 20 stron to zdecydowanie za mało!). To pozwalało też motywować się do dalszej pracy nasz raportem mimo zmęczenia. Taka technika pomodoro w wersji Innspace 😀

    Nie mieliśmy jednak obawy, że nie zdążymy – nasz projekt był opracowany, a ostatnie dwa dni spędziliśmy tylko na przelaniu go na papier i tworzeniu ostatnich, brakujących schematów (bardziej skomplikowane przygotowaliśmy wcześniej).

    DOBRA RADA
    Nasze projekty piszemy w LaTeXie. LaTeX to oprogramowanie do składania tekstów. Aby uprosić sobie pracę, korzystamy z Overleafa, czyli edytora działającego w chmurze. Pozwala on trzymać nasze dokumenty online i pracować na nich jednocześnie. Dlaczego te programy? Dokumenty wyglądają znacznie lepiej, dużo prościej jest zoptymalizować objętość i łatwo się go formatuje (chociaż najprawdopodobniej fani Word nie zgodzą się z nami). Co prawda, nie jest to tak intuicyjne narzędzie, jak właśnie Word, ale daje dużo większe możliwości, zwłaszcza w porównaniu do innych narzędzi online, jak Google Docs. Zaletą jest również to, że teraz wszystkie nasze raporty możemy przechowywać na jednym koncie. 
     

    Kolejne kroki

    Mijały kolejne miesiące, a my otrzymywaliśmy kolejne dobre informacje – najpierw o zakwalifikowaniu się do półfinału, a następnie do finału. Dlatego postanowiliśmy dopracować nasz projekt i z jednej strony stworzyliśmy szczegółowe schematy, które nie zmieściłyby się w raporcie, ale były świetne do prezentacji finałowej, a z drugiej strony do zespołu dołączył Łukasz, który przygotował świetną wizualizację naszego projektu. Tym sposobem dopracowaliśmy przed finałem nasz projekt do poziomu, w którym byliśmy z niego zadowoleni. Przy okazji, aby wykorzystać dodatkowe materiały, zgłosiliśmy się na konferencję Mars Society Convention (podczas której odbywał się finał konkursu) i zaprezentowaliśmy tam trzy tematy związane z naszą bazą.

    DOBRA RADA
    Praca zdalna nad projektem jest dużo łatwiejsza i dużo bardziej efektywna, kiedy ma dobrze określone założenia. Opracujcie więc wszystkie elementy, które wymagają współpracy wielu osób. Szczegóły poszczególnych systemów mogą być już opracowane osobno. Dla nas takim elementem był układ miasta i cały zamysł, do którego potrzebowaliśmy znać m.in. powierzchnie wszystkich innych systemów. 
     
     Warto wykorzystać swoją pracę na wiele sposobów. Oprócz stworzenia projektu i wysłania raportu na konkurs warto przedstawić go np. na konferencji. Dzięki temu z Waszą pracą zapozna się więcej osób, a Wy zdobędziecie ceny feedback po prezentacji oraz dodatkowe punkty do grantów albo stypendium. My przedstawiliśmy swoją pracę na Mars Society Convention. Na swojej stronie internetowej marspaper.org zbierają wszystkie publikacje od wielu lat. Nawet dzisiaj zdarza się, że co jakiś czas kontaktują się z nami osoby, które właśnie tam znalazły nasz projekt i kontaktują się z nami z różnymi propozycjami.

    Jeżeli jesteście ciekawi szczegółów technicznych naszych projektów, to możecie znaleźć je pod poniższymi linkami:

    Society on Mars based on the example of Ideacity project

    Space industry on the example of Ideacity project

    Urban planning in space on the example of Ideacity project

     

  • “Houston, mamy problem”, czyli o wypadkach w kosmosie słów kilka

    “Houston, mamy problem”, czyli o wypadkach w kosmosie słów kilka

    Houston mamy problem – ile razy słyszeliście ten zwrot w filmach czy życiu codziennym? Pewnie sporo, gdyż zwrot ten na stałe wszedł do popkultury. Używany jest w momencie sygnalizacji nieprzewidzianego problemu. Skąd się wzięło to powiedzenie? Kim jest ten cały Houston? O tym i o innych nieprzewidzianych problemach w kosmosie słów kilka.

    Apollo 13

    Houston, We’ve Had a Problem – tymi słowami załoga misji Apollo 13 oznajmiła problem z kapsułą załodze kontrolującej lot na ziemi. Lot kosmiczny monitoruje z ziemi kilkanaście a nawet kilkadziesiąt osób. Dbają one o poprawny przebieg lotu oraz reagują w razie nieprzewidzianych komplikacji. Centrum lotów kosmicznych znajduje się w Houston w Teksasie, a jednym z jego działów jest Centrum Kontroli Misji odpowiadające za koordynację i monitoring wszystkich załogowych lotów kosmicznych, odbywających się na terenie Stanów Zjednoczonych.

    Misja Apollo 13 miała być trzecią misją z lądowaniem na księżycu programu Apollo. Start odbył się 11 kwietnia 1970 roku. Statek z trzyosobową załogą poprawnie opuścił orbitę ziemską i wszedł na trajektorię do księżyca. Tuż przed 56 godziną lotu Kontrola Misji poprosiła załogę o włączenie mieszacza w zbiornikach ciekłego tlenu i wodoru. Operacja ta była ważna ze względu na wyrównanie gęstości cieczy w zbiornikach, aby prawidłowo odczytać ich ilość. Po włączeniu zasilania silnika mieszacza załoga usłyszała głośny huk. W skutek uszkodzenia izolacji na przewodach silnika, doszło do jej zapłonu, co spowodowało wzrost ciśnienia oraz wybuch zbiornika nr 2 z tlenem. Zbiornik nr 1 nie został uszkodzony ale połączenie między zbiornikiem nr 1 i zbiornikiem nr 2 zostało uszkodzone. Doprowadziło to do wycieku tlenu z obu zbiorników. Dodatkowo wstrząs spowodował zamknięcie się zaworów dostarczających paliwo do silników korekcyjnych.

    Kapsuła z powodu braku paliwa w części silników nie mogła zostać automatycznie ustabilizowana. Statek znajdował się w połowie drogi do księżyca. Uszkodzenia objęły również ogniwa paliwowe modułu serwisowego. Moduł dowodzenia przełączył się na zasilanie z baterii, jednak ilość energii była niewystarczająca aby zasilić kapsułę przez cały czas trwania lotu. Dwoje kosmonautów przeniosło się do modułu księżycowego. Manewr zmiany trajektorii na powrotną na Ziemię odbył się za pomocą asysty grawitacyjnej księżyca oraz silnika rakietowego lądownika księżycowego. Po 142 godzinach i 54 minutach misji kapsuła wodowała na Pacyfiku. Podczas lotu, z powodu awarii, wystąpiły problemy z ilością wody, CO2 w powietrzu, czy ilością energii potrzebnej do ponownego uruchomienia modułu dowodzenia. Jednak dzięki współpracy obsługi naziemnej, oraz działaniom pierwotnego pilota modułu dowodzenia, który został wykluczony z misji z powodu podejrzenia zachorowania na różyczkę, udało się bezpiecznie sprowadzić załogę na ziemię. Na podstawie tych wydarzeń powstał film.

    Challenger

    Mniej szczęścia miała załoga misji STS-51-L. Była to 25 misja programu lotów wahadłowców oraz 10 misja promu Challenger. Zakończyła się ona katastrofą 28 stycznia 1986 r. Wahadłowiec rozpadł się na wysokości około 14,5 km w 73 sekundzie trwania lotu. Aby w pełni zrozumieć przyczyny katastrofy, należy się cofnąć do wydarzeń na kilka dni przed startem. Pierwotnie był on planowany na 22 stycznia, jednak opóźnienia wcześniejszej misji, zła pogoda w miejscu zapasowego lądowiska, czy problemy z włazem wejściowym spowodowały kolejne przesunięcia startu do 28 stycznia. 

    Prognozy zapowiadały rekordowo zimny poranek w dniu startu. Wieczorem dzień przed startem odbyła się konferencja między firmą odpowiedzialną za dostawę rakiet Morton Thiokol a NASA. Kilku inżynierów wyraziło obawy dotyczące wpływu temperatury na gumową uszczelkę znajdującą się w dodatkowych rakietach na paliwo stałe. Twierdzili, że w temperaturze poniżej 11,7 °C nie ma gwarancji co do właściwych właściwości uszczelki. Ich uwagi zostały oddalone przez menedżerów firmy, którzy zarekomendowali przygotowania do startu według procedury. 

    Start odbył się o godzinie 12:39 czasu lokalnego. Analiza nagrań ze startu wykazała że w T+0,678, że przy końcu prawej rakiety dodatkowej pojawił się  czarny dym. Ustalono, że wskutek drgań własnych oraz ciśnienia przy zapłonie, metalowe części rakiety odkształcały się, a uszczelka typu typu O-ring mająca za zadanie wypełnić powstałe szczeliny nie zadziałała. Gorące gazy o temperaturze ok 2760 °C, buchając przez powstałą szczelinę, spowodowały sublimację uszczelek. Szczelina została jednak tymczasowo uszczelniona przez tlenek glinu powstały w skutek spalania paliwa stałego. 

    Kilkanaście sekund później w T+37 wahadłowiec doświadczył, przez kolejne 27 sekund, działania wiatrów silniejszych niż wszystkie, z którymi mieli wcześniej do czynienia. Wibracje, które powstały na skutek działania oporów aerodynamicznych oraz siły wiatru, spowodowały wyrzucenie tlenku glinu, który uszczelniał szczelinę. W T+58,788 zaobserwowano pióropusz ognia wydobywający się z rakiety dodatkowej, który skierowany był na zbiornik główny wahadłowca. 

    W ciągu niespełna 6 sekund nastąpiło przepalenie poszycia zbiornika głównego, co zaowocowało wyciekiem ciekłego wodoru. Komputer wahadłowca próbował utrzymać kurs, zmieniając położenie dysz głównych silników, które miały równoważyć dodatkowy ciąg spowodowany przez gaz wydobywający się ze zbiornika. W T+72,284 nastąpiło oderwanie prawej dodatkowej rakiety od dolnego mocowania, a niespełna sekundę później obudowa położonego u dołu zbiornika ciekłego wodoru w zbiorniku głównym uległa uszkodzeniu i pod wpływem siły odrzutu wpadła w zbiornik z ciekłym tlenem. 

    W tym samym momencie rakieta dodatkowa obróciła się i uderzyła w poszycie między zbiornikami wewnątrz zbiornika głównego. Doprowadziło to do zmienienia położenia promu i gwałtownej zmiany właściwości aerodynamicznych, które spowodowały rozerwanie promu. Konstrukcja promu doznała przeciążeń wynoszących nawet 20g. Uszkodzenie uszczelki przypisano błędowi projektowemu, ponieważ jej właściwości były zbyt zależne od warunków zewnętrznych. W czasie startu panowały niskie temperatury zewnętrzne, które spowodował,y że materiał z jakiego został wykonany O-ring przeszedł do stanu szklistego, przez co w chwili, gdy miał on się odkształcić i uszczelnić miejsce łączenia w rakiecie, nie zrobił tego. Przez powstałą szczelinę została wydmuchana pasta uszczelniająca, która chroniła O-ringi przez wysoką temperaturą. Na wskutek działania wysokiej temperatury zostały one zniszczone.

    Rosyjski program kosmiczny

    Katastrofy nie ominęły również rosyjskiego programu kosmicznego. Misja Soyuz 1 odbywająca się w kwietniu 1967 r, dwa miesiące po wypadku podczas testów kapsuły Apollo, miała zostać zrealizowana wraz z Soyuzem 2. Głównym celem był spacer kosmiczny i przejście astronautów z Soyuza 2 do Souzya 1. Miał to być kolejny, po pierwszym człowieku w kosmosie, tryumf radzieckiego programu kosmicznego. 

    Pierwsze problemy zaczęły się po osiągnięciu przez statek Soyuz 1 zaplanowanej orbity. Jeden z paneli słonecznych nie rozwinął się prawidłowo, co spowodowane było zaplątaniem się w jeden z elementów statku. Był on odpowiedzialny za zasilanie systemu odpowiadającego za regulację cieplną kapsuły. Jednocześnie na skutek zapotnienia czujnika systemu orientacji statek nie mógł się ustawić we właściwej pozycji. Część systemów zaczęła się przegrzewać ze względu na brak energii. Następnie przestał działać wysokościomierz. Kosmonauta wprowadził pojazd w ruch obrotowy, aby odblokować panel. Nie udało się jednak rozwiązać problemu, a co gorsza pojazd zaczął koziołkować w trakcie piątego okrążenia. Centrum dowodzenia wydało polecenie zakończenia lotu przy szesnastym okrążeniu oraz przerwania przygotowywań do startu Soyuza 2. Ze względu na trudności ze stabilizacją, nastąpiło to dopiero podczas osiemnastego okrążenia. 

    Awaria czujnika ciśnienia atmosferycznego spowodowała, że nie otworzył się spadochron główny. Otworzył się niewielki spadochron hamujący. Astronauta próbował uruchomić ręcznie spadochron zapasowy, jednak znalazł się w cieniu geodynamicznym spadochronu hamującego i nie został wyciągnięty. Pozbawiony możliwości hamowania kapsuła uderzyła o ziemię z prędkością 50 m/s. Przy uderzeniu wybuchły rakiety hamujące wywołując pożar, który do reszty strawił wrak. 

    W tamtym okresie porażki tuszowano jednak z dokumentów, które ujawniono w późniejszym czasie ustalono, że start odbył się pod naciskiem najwyższych przywódców państwa, pomimo wykrycia licznych nieprawidłowości. Zaobserwowano usterki w poprzednich trzech lotach modułu typu Soyuz, a także znaleziono 200 błędów konstrukcyjnych. Prawdopodobną przyczyną wypadku było zbyt silne upakowanie spadochronu oraz zbyt duża różnica ciśnień wewnątrz i na zewnątrz lądownika. Późniejsze sprawdzenie Soyuza 2 wykazało, że podobny błąd znaleziono również i w jego systemie otwierania spadochronów.

    Czasy współczesne

    Również w obecnych czasach zdarzają się niebezpieczne sytuacje. Najnowsza awaria podczas lotu załogowego zdarzyła się podczas 10 misji Soyuza MS. 11 października 2018 podczas separacji jeden z boosterów pierwszego stopnia rakiety nie uwolnił się z górnego mocowania, co spowodowało kolizję z drugim stopniem rakiety. Lot został przerwany, a astronauci przy pomocy rakietowego systemu ratunkowego zostali bezpiecznie ewakuowani ze strefy zagrożenia. Kapsuła wylądowała około 400 km od miejsca startu.

    Przytoczone zostało kilka z, na szczęście niewielu, wypadków podczas załogowych lotów kosmicznych. Obecnie projektowane kapsuły, takie jak DragonCrew firmy SpaceX, poddawane są rygorystycznym testom, które mają przetestować kapsułę tak, aby wypadki nie zdarzały się, a w sytuacji awaryjnej załoga bezpiecznie wróciła na Ziemię.

  • Innspace na podium konkursu Mars Colony Prize

    Innspace na podium konkursu Mars Colony Prize

    Pomysł na idealne miasto na Marsie stworzony przez Innspace w finale konkurs

    Projekt samowystarczalnej kolonii marsjańskiej dla 1000 osób o nazwie Ideacity zakwalifikował się do półfinału konkursu Mars Colony Prize, organizowanego przez The Mars Society. Ze 100 nadesłanych zgłoszeń jury wybrało 25 najlepszych, które zostaną opublikowane w książce „Mars Colonies: Plans for Settling The Red Planet”. Następnie wybrał z nich najlepszą 10-tkę, która będzie walczyć o zwycięstwo w finale w USA. Wśród projektów na podium z 5. miejscem znalazł się projekt grupy Innspace o nazwie Ideacity.

    Ideacity

    “Stworzenie na Marsie kolonii, która zapewni mieszkańcom tak samo dobre warunki, jak Ziemia, nie jest proste. Przeszkodą jest nie tylko technologia, ale i funkcjonowanie marsjańskiego społeczeństwa” – Piotr Torchała, konstruktor.

    Projekt Ideacity wykorzystuje koncepcję miasta idealnego. Główne założenia naszego miasta to krótkie odległości (miasto mieści się na planie sześciokąta o boku 400 m), centrum będące głównym punktem całej kolonii oraz stworzenie sieci zarówno podziemnych tuneli, które pozwolą poruszać się po mieście bez narażania się na zewnętrzne warunki, jak i dróg na powierzchni, umożliwiający ruch pojazdów z ładunkami na powietrzni. Bliżej centrum znajdują się budynki przeznaczone do codziennego funkcjonowania, zabudowania przemysłowe ulokowane są na zewnętrznej części miasta. Większość zabudowy znajduje się pod ziemią, co pozwala chronić mieszkańców przed promieniowaniem. 

    Wszystkie aspekty

    Sam układ miasta to już końcowa część projektu. Aby móc je dobrze zaplanować, musieliśmy najpierw dokładnie zastanowić się, co powinno się w nim znajdować. Rozpatrzyliśmy pozyskiwanie i przetwórstwo surowców, przemysł wytwórczy, wytwarzanie energii, gospodarkę komunalną, systemy podtrzymywania życia, czy również rolnictwo. Naszym celem było przypisanie każdemu budynkowi konkretnej roli i zaprojektowanie go w taki sposób, aby odpowiadał zastosowaniu. Zajęło nam to sporo czasu – w naszej bazie jest ponad 100 budynków, ale było to konieczne, aby móc zoptymalizować kolonię. 

    “Wielokrotnie poprawialiśmy nasz projekt. Kolejne analizy pozwalały nam dopracować wszystkie ścieżki. Dzięki temu przepływ zarówno ludzi, jak i ładunków na terenie kolonii jest zoptymalizowany.” – Beata Suścicka, architekt w projekcie.

    Ważnym punktem było maksymalne zautomatyzowanie bazy. “Ze względu na ograniczoną ilość osób w kolonii (1000) i konieczność samowystarczalności, musieliśmy tak zaprojektować kolonię, aby uniezależnić możliwie dużo aspektów od człowieka.” – Andrzej Reinke, odpowiedzialny za automatyzację kolonii. Uważamy, że mieszkańcy przyszłej kolonii powinni maksymalnie skupić się na tworzeniu przyszłości, badaniach i rozwoju bazy, a nie zajmować się pracami, do których moglibyśmy wykorzystać roboty czy sztuczną inteligencję. 

    Jednym z głównym problemów było przeżycie ludzi w bazie. “Zaproponowaliśmy działanie systemów podtrzymywania życia. Ważnym punktem było rozważenie marsjańskiej diety i sposobów wytworzenia pożywienia. Zdecydowaliśmy się na dietę roślinną, a same uprawy zajmują znaczną część naszego miasta.” – Magdalena Kubajewska, odpowiedzialna kwestie związane z przeżyciem mieszkańców.

    Nie tylko budowa, ale i funkcjonowanie

    Strona techniczna projektu to jednak tylko 40% punktów. Nasz projekt musiał uwzględniać także kwestie ekonomiczne, ustrój polityczny i system zarządzania kolonią, zagadnienia społeczne i kulturalne, czy wreszcie estetykę kolonii.

    “To właśnie ta część zajęła nam najwięcej czasu, ale też była najciekawszą częścią projektu. Wydaje się, że idealny system nie istnieje, stąd rozważania, jak taka marsjańska kolonia powinna działać, to były niekończące się dyskusje” – mówi Justyna Pelc, lider projektu.

    Grupa Innspace

    Przydatne linki:

    Ogłoszenie i zasady konkursu

    Link do ogłoszenia finalistów

  • Zwycięstwo w konkursie Student Aerospace Challenge

    Zwycięstwo w konkursie Student Aerospace Challenge

    Projekt polskich studentów zwycięzcą konkursu Student Aerospace Challenge

    Zwycięzca dwunastej edycji Student Aerospace Challenge został wyłoniony 6 czerwca w Paryżu podczas finału konkursu organizowanego przez The Astronaute Club Européen (ACE). Najwyższą nagrodę, czyli Grand Prix ufundowane przez Europejską Agencję Kosmiczną, zdobyła wrocławska drużyna Innspace za projekt 6-osobowej kabiny załogowej przystosowanej do lotów suborbitalnych.

    Choć granicę kosmosu przekroczyło dotychczas tylko kilkaset osób, to kosmiczna turystyka staje się coraz bardziej popularnym tematem. Nie powinno więc dziwić rosnące zainteresowanie tematyką lotów suborbitalnych, które w przyszłości mogą zrewolucjonizować nasze myślenie o transporcie.

    Co to takiego?

    Lot suborbitalny jest jednym z rodzajów lotu kosmicznego, w którym wystrzelony pojazd (statek kosmiczny) osiąga przestrzeń kosmiczną, ale przez wzgląd na trajektorię nie jest on w stanie dokonać pełnego obrotu orbitalnego. W przypadku obiektu wystrzelonego z Ziemi, po przekroczeniu minimum 100 km n.p.m. (przyjętej linii Kármána) spada on z powrotem na Ziemię.

    Loty suborbitalne są dużo prostsze do zrealizowania niż lot na Marsa czy na Księżyc, wymagają mniejszych nakładów i wiążą się z dużo mniejszym niebezpieczeństwem. Jednocześnie pozwalają przekroczyć umowną granicę kosmosu, doświadczyć stanu nieważkości i spojrzeć z góry na naszą planetę.

    Projekt kabiny załogowej

    Do tegorocznej, trzynastej już edycji konkursu zgłosiło się 36 drużyn z całej Europy. Każdy zespół mógł wybrać do rozpatrzenia jedno z 10 zagadnień, związanych z lotami suborbitalnymi, obejmujących m.in. strukturę samolotu, napęd, a nawet aspekty prawne takich lotów. Wrocławska grupa, składająca się z 4 osób – Beaty Suścickiej, Magdaleny Łabowskiej, Justyny Pelc i Piotra Torchały, zajęła się problemami związanymi z kabiną załogową i jej wyposażeniem.

    Zespół Innspace

    “Kabina załogowa to według nas najciekawsze wyzwanie, gdyż wymaga kompleksowego podejścia. Z jednej strony musi zapewniać bezpieczeństwo, z drugiej strony pozwalać na pełne doświadczenie możliwości, jakie dają loty suborbitalne. Jeżeli dołożymy wymagania prawne, kwestie finansowe i do tego oczekiwania klientów, zadanie staje się bardzo trudne.” – mówi Piotr Torchała, konstruktor w zespole Innspace.

    Zwycięski projekt

    “Temat ten pozwolił nam na wykorzystanie wiedzy zdobytej przez nas w poprzednich projektach – łazika, lądownika, czy bazy marsjańskiej.” – dodaje Magdalena Łabowska, odpowiedzialna za systemy pokładowe.

    Grupa stworzyła model 3D kabiny, uwzględniający wszystkie aspekty oraz zaproponowała elementy systemów pokładowych (takich jak system podtrzymywania życia czy systemy rozrywki pokładowej).

    Jak twierdzi Beata Suścicka, członek zespołu: “Postanowiliśmy też zająć się niektórymi szczegółami naszego projektu, takimi jak np. schowek czy mocowanie tabletu. Chcieliśmy pokazać, że rozpatrzyliśmy nie tylko ogólny model kabiny”.

    Finałowe zmagania

    W samym finale zmierzyło się 14 drużyn z całej Europy. Projekt został doceniony za jury, którzy podkreślili dobre przygotowanie merytoryczne do projektu oraz wartość dodaną, jaką do tematyki samolotów suborbitalnych wniósł projekt. W nagrodę zespół poleci w listopadzie do Belfastu zaprezentować swój projekt na branżowej konferencji.

    Projekt kabiny ze złożonymi krzesłami

    “Ogromnie się cieszymy z tego wyróżnienia. To był nasz pierwszy kontakt z tym konkursem, jak i całą tematyką lotów suborbitalnych, więc tym bardziej jesteśmy dumni z rezultatu” – mówi lider projektu, Justyna Pelc.

    Zespół dotychczas zaangażowany był w projekty związane z Marsem. W ostatnim czasie m.in. zakwalifikowali się do półfinału konkursu Mars Colony Prize, polegającym na zaprojektowanie 1000-osobowej kolonii marsjańskiej.

    Projekt kabiny

    O samych lotach suborbitalnych można przeczytać więcej w artykule stworzonym przez członków grupy: http://innspace.develop.ant-web.pl/loty-suborbitalne/.

    Zespół Innspace