Com a NASA planejando bases permanentes no espaço e na Lua, os alunos do MIT desenvolvem protótipos para habitats distantes do planeta Terra.
Um novo curso do MIT nesta primavera pediu aos alunos que projetassem o que os humanos poderiam precisar para trabalhar e habitar confortavelmente no espaço.
A hora dessas criações é agora.
Enquanto as missões Apollo da NASA viram os astronautas pousarem na Lua, coletarem amostras e voltarem para casa, as missões planejadas no Artemis, o atual programa de exploração lunar da NASA, incluem o estabelecimento de bases de longo prazo em órbita, bem como na superfície da Lua.
O curso de design interdisciplinar MAS.S66/4.154/16.89 (Arquiteturas Espaciais) foi ministrado em paralelo com os departamentos de Arquitetura e Aeronáutica e Astronáutica (AeroAstro), e o grupo de Iniciativas de Exploração Espacial do MIT Media Lab.
Trinta e cinco estudantes de todo o Instituto inscreveram-se para imaginar, projetar, prototipar e testar o que poderia ser necessário para apoiar a habitação humana e as atividades na Lua.
A popularidade do curso não surpreendeu os instrutores.
“Muitos estudantes do MIT estão entusiasmados com o espaço”, diz Jeffrey Hoffman, um dos instrutores do curso e professor da prática no AeroAstro.
Antes de lecionar no MIT, Hoffman foi um astronauta da NASA que voou cinco missões a bordo do ônibus espacial.
“Certamente no AeroAstro, metade dos estudantes quer ser astronautas eventualmente, então não é como se eles não tivessem pensado em viver no espaço antes.
Esta foi uma oportunidade de usar essa inspiração e trabalhar em um projeto que poderia se tornar um projeto real para habitats lunares reais.”
A história do MIT com a NASA, e com as missões Apollo em particular, está bem documentada.
O primeiro grande contrato da NASA para o programa Apollo foi concedido ao MIT em 1961.
Dava Newman, diretora do MIT Media Lab e ex-vice-administradora da NASA, também foi instrutora do curso.
Preparar os alunos para a próxima fase de trabalhar e viver no espaço foi o objetivo desta aula.
Além das missões Artemis, o aumento dos voos espaciais comerciais prediz a necessidade de investigar estes projetos.
“A arquitetura do MIT sempre teve melhor sucesso na intersecção entre pesquisa e prática”, diz Nicholas de Monchaux, instrutor do curso e chefe do departamento de arquitetura.
“Com cada vez mais designers sendo chamados para projetar ambientes e condições extremas – incluindo espaço – vemos uma oportunidade importante para pesquisa, colaboração e novas formas de prática, incluindo uma colaboração contínua com o Media Lab e AeroAstro no projeto para ambientes extremos ambientes.”
Projetando habitats lunares
Um aspecto definidor da aula é a mistura de estudantes de arquitetura e engenharia.
Cada grupo trouxe diferentes mentalidades e abordagens para as questões e desafios colocados diante deles.
Atividades compartilhadas, palestras e uma semana visitando o Johnson Space Center da NASA em Houston, Texas; a instalação de lançamento da SpaceX em Brownsville, Texas; e as instalações de impressão 3D da ICON para construção em Austin, Texas, proporcionaram aos alunos uma introdução às equipes que já trabalham nesta área.
O mais importante entre suas lições: a compreensão dos ambientes hostis para os quais serão projetados.
Hoffman não ameniza como é a vida no espaço.
“O espaço é um dos ambientes mais hostis que você pode imaginar”, diz ele.
“Você está sentado dentro de uma espaçonave olhando pela janela, percebendo que do outro lado da janela eu estaria morto em alguns segundos.” Os alunos foram divididos em sete equipes para desenvolver seus projetos, e o valor da colaboração rapidamente se tornou evidente.
As equipes começaram com uma fase conceptual onde as visões dos arquitetos – cujo impulso era criar um habitat confortável e habitável – por vezes entravam em conflito com as dos engenheiros, que estavam mais focados nas realidades do ambiente extremo.
Projetos infláveis surgiram em vários projetos: uma biblioteca científica móvel inflável modular que poderia acomodar até quatro pessoas; um habitat inflável que pode ser implantado em minutos para fornecer abrigo e proteção de curto prazo para uma tripulação na Lua; e um habitat in situ semipermanente para exploração espacial antes de uma base lunar estabelecida.
Encontrar uma linguagem comum
“Arquitetos e engenheiros tendem a abordar o processo de projeto de maneira diferente”, diz Annika Thomas, estudante de doutorado em engenharia mecânica e membro da equipe MoonBRICCS.
“Embora tenha sido um desafio integrar estas ideias desde o início, encontramos formas ao longo do tempo de comunicar e coordenar as nossas ideias, reunidas por uma visão comum para o final do projeto.” Os colegas de equipe de Thomas, os estudantes de arquitetura Juan Daniel Hurtado Salazar e Mikita Klimenka, dizem que as considerações técnicas em arquitetura geralmente são resolvidas no meio e no final de um projeto.
“Isso nos dá muito espaço para adiar as implicações de nossas decisões de projeto, deixando pouco tempo para resolvê-las”, diz Salazar.
“A visão de nossos engenheiros desafiou todas as decisões de projeto desde o início, com implicações mecânicas, econômicas e tecnológicas da tecnologia espacial atual e dos regimes de materiais.
Também proporcionou uma arena frutífera para discutir cooperativamente a preocupação de que as soluções mais material e economicamente ideais nem sempre são as mais justificadas cultural ou moralmente, uma vez que o surgimento de habitats de longo prazo traz toda a gama de características funcionais, sociais e emocionais de um astronauta.
precisa estar em primeiro plano.” Diz Klimenka: “A riqueza de conhecimento e experiência presente na equipe nos permitiu considerar de forma significativa possíveis respostas para a produção de um habitat viável a longo prazo.
Embora navegar pelas restrições de engenharia e design certamente exigisse um esforço adicional, o processo de pensamento geral foi extremamente revigorante, pois nos expusemos a conjuntos totalmente diferentes de desafios com os quais normalmente não lidamos em nossos domínios.” O estudante de graduação em arquitetura Kaicheng Zhuang, que trabalhou com engenheiros no projeto Lunar Sandbags, diz que as habilidades de comunicação foram “cruciais? para a equipe trabalhar em conjunto com sucesso.
“Com os engenheiros, é essencial focar na viabilidade técnica e na implementação prática, garantindo que cada elemento do projeto possa ser alcançado de forma realista”, diz Zhuang.
“Eles precisavam de informações claras e precisas sobre integridade estrutural, propriedades de materiais e funcionalidade.
Por outro lado, dentro da nossa equipe de arquitetura, as discussões geralmente giram em torno dos aspectos conceituais e estéticos, como o impacto visual, a dinâmica espacial e a experiência do usuário.” Molly Johnson, estudante de pós-graduação da AeroAstro e membro da equipe do projeto lunarNOMAD, concorda.
“Tradicionalmente, para um engenheiro de sistemas como eu, é fácil ignorar os pequenos detalhes do projeto e dizer que eles serão resolvidos sem entrar em detalhes sobre como serão tratados.
Os arquitetos trouxeram um novo nível de detalhe que ajudou a esclarecer nossas intenções.” A equipe por trás de Momo: a Self-Assembling Lunar Habitat criou um perfil de missão para seu projeto.
O habitat in situ semipermanente foi projetado para exploração espacial antes de estabelecer uma base permanente na lua.
O módulo é flexível o suficiente para ser dobrado quase totalmente para facilitar o transporte.
O projeto deles foi recentemente apresentado no DesignBoom.
Além da Terra
Os projetos finais mostraram grandes diferenças entre as equipes, apesar de haver um “número limitado de maneiras de realmente manter as pessoas vivas na superfície lunar”, diz Cody Paige, diretor de Iniciativas de Exploração Espacial e instrutor do curso.
Os alunos precisavam considerar que tipos de materiais eram necessários; como estes seriam transportados e montados; por quanto tempo suas estruturas permaneceriam funcionais; e que experiência social ou humana seria apoiada, entre outras preocupações.
A experiência prática para criar modelos em tamanho real foi especialmente importante neste curso, visto que a IA está se tornando um componente maior de muitas tarefas e áreas de tomada de decisão, de acordo com Paige.
“Um computador nem sempre se traduz exatamente no mundo real e, portanto, fazer com que os alunos façam protótipos mostra-lhes que há muitos benefícios em compreender os materiais com os quais você está trabalhando, como eles funcionam na vida real e a sensação tátil.
habilidade que você pode adquirir trabalhando com esses materiais”, diz Paige.
Por mais fantásticos que alguns dos projetos pareçam – com sua combinação de arquitetura, engenharia e design – eles podem muito bem ser viáveis em breve, especialmente à medida que mais arquitetos são contratados para projetar o espaço e os alunos estão entendendo a paisagem e as necessidades dos ambientes exigentes.
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“Precisamos treinar nossos alunos para serem pioneiros na vanguarda dessa área”, afirma Skylar Tibbits, professora do departamento de arquitetura e uma das instrutoras do curso.
“Quanto mais tempo os astronautas ficam no espaço ou na Lua, mais precisamos projetar habitats para experiências humanas onde as pessoas queiram viver por muito tempo.” A necessidade de arquitetos e engenheiros qualificados nesta área específica é crescente.
Thomas – o estudante de engenharia da equipe MoonBRICCS – está atualmente trabalhando em robótica para aplicações espaciais.
Seu colega de equipe – Palak Patel – é estudante de doutorado em engenharia e trabalha com materiais de ambientes extremos para aplicações espaciais.
Com o entusiasmo dos alunos, bem como a considerável necessidade ocupacional do mundo real, as três unidades acadêmicas pretendem continuar a oferecer o curso no futuro.
“Prevemos estender isso para um programa plurianual de projeto para ambientes extremos – no espaço e na Terra – e estamos discutindo ativamente patrocínios e parcerias”, diz de Monchaux.
Publicado em 26/06/2024 20h42
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