Un nuevo curso del MIT esta primavera pidió a los estudiantes que diseñaran lo que las personas podrían necesitar para trabajar y vivir cómodamente en el espacio. El momento de estas creaciones es ahora. Mientras que las misiones Apolo de la NASA vieron a los astronautas aterrizar en la Luna, recolectar muestras y regresar a casa, las misiones planificadas bajo Artemis, el actual programa de exploración lunar de la NASA, incluyen el establecimiento de bases a largo plazo en órbita y en la superficie de la luna.
El curso de diseño interdisciplinario MAS.S66/4.154/16.89 (Arquitecturas Espaciales) se desarrolló en paralelo con los departamentos de Arquitectura, Aeronáutica y Astronáutica (AeroAstro), y el grupo de Iniciativas de Exploración Espacial del MIT Media Lab. Treinta y cinco estudiantes de todo el Instituto se inscribieron para imaginar, diseñar, crear prototipos y probar lo que podría ser necesario para sustentar la habitación y las actividades humanas en la Luna.
La popularidad del curso no sorprendió a los instructores.
“Muchos estudiantes del MIT están entusiasmados con el espacio”, dice Jeffrey Hoffman, uno de los instructores del curso y profesor de práctica de AeroAstro. Antes de enseñar en el MIT, Hoffman fue un astronauta de la NASA que voló cinco misiones a bordo del transbordador espacial. “Por supuesto, en AeroAstro, la mitad de los estudiantes quieren ser astronautas en algún momento, así que no es que no hayan pensado antes en vivir en el espacio. Esta fue una oportunidad para utilizar esa inspiración y trabajar en un proyecto que podría convertirse en un diseño real para hábitats lunares reales”.
La historia del MIT con la NASA, y con las misiones Apolo en particular, está bien documentada. El primer contrato importante de la NASA para el programa Apollo se otorgó al MIT en 1961. Dava Newman, director del MIT Media Lab y ex administrador adjunto de la NASA, también fue instructor del curso.
El objetivo de esta clase era preparar a los estudiantes para la siguiente fase de trabajar y vivir en el espacio. Además de las misiones Artemis, el crecimiento de los vuelos espaciales comerciales plantea la necesidad de investigar estos diseños.
“MIT Architecture siempre ha tenido mayor éxito en la intersección de la investigación y la práctica”, dice Nicholas de Monchaux, instructor del curso y presidente del departamento de arquitectura. “Con cada vez más diseñadores llamados a diseñar para entornos y condiciones extremas, incluido el espacio, vemos importantes oportunidades para la investigación, la colaboración y nuevas formas de práctica, incluida una colaboración continua con Media Lab y AeroAstro para diseñar para entornos extremos”.
Diseñando hábitats lunares
Un aspecto definitorio de la clase es la combinación de estudiantes de arquitectura e ingeniería. cada grupo aportó diferentes mentalidades y enfoques a las preguntas y desafíos planteados. Actividades conjuntas, conferencias invitadas y un recorrido de una semana por el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston, Texas; las instalaciones de lanzamiento de SpaceX en Brownsville, Texas; y las instalaciones de impresión 3D de construcción de ICON en Austin, Texas, brindaron a los estudiantes una introducción a los equipos que ya trabajan en el campo. La principal de sus lecciones: comprender los entornos hostiles para los que diseñarán.
Hoffman no comprende cómo es la vida en el espacio.
“El espacio es uno de los entornos más hostiles que puedas imaginar”, afirma. “Estás sentado dentro de una nave espacial mirando por la ventana y dándote cuenta de que, al otro lado de esa ventana, estaría muerto en segundos”.
Los estudiantes se dividieron en siete equipos para desarrollar sus proyectos y el valor de la colaboración rápidamente se hizo evidente. Los equipos comenzaron con una fase conceptual donde las visiones de los arquitectos, cuyo impulso era crear un hábitat cómodo y habitable, a veces chocaban con las de los ingenieros, que estaban más centrados en las realidades del entorno extremo.
En varios proyectos se presentaron modelos inflables: una biblioteca científica móvil modular inflable que podía albergar hasta cuatro personas; un hábitat inflable que puede desplegarse en minutos para proporcionar refugio y protección a corto plazo a una tripulación en la luna; y un hábitat in situ semipermanente para la exploración espacial antes de una base lunar establecida.
Encontrar un lenguaje común
“Los arquitectos e ingenieros tienden a abordar el proceso de diseño de manera diferente”, dice Annika Thomas, estudiante de doctorado en ingeniería mecánica y miembro de Equipo LunaBRICCS. “Si bien fue un desafío integrar estas ideas desde el principio, con el tiempo encontramos formas de comunicar y coordinar nuestras ideas, unidos por una visión compartida para completar el proyecto”.
Los compañeros de equipo de Thomas, los estudiantes de arquitectura Juan Daniel Hurtado Salazar y Mikita Klimenka, dicen que las consideraciones técnicas en arquitectura a menudo se resuelven hacia la mitad y el final de un proyecto.
“Esto nos da mucho espacio para impulsar las implicaciones de nuestras decisiones de diseño y nos deja poco tiempo para resolverlas”, dice Salazar. “La perspicacia de nuestros ingenieros cuestionó cada decisión de diseño desde el principio con las implicaciones mecánicas, económicas y tecnológicas de la tecnología espacial y los regímenes materiales actuales. También proporcionó un ámbito fructífero para discutir en colaboración la preocupación de que las soluciones más óptimas desde el punto de vista material y económico no siempre son las más justificadas cultural o moralmente, ya que el surgimiento de hábitats a largo plazo pone de manifiesto toda la gama de funciones sociales y emocionales de una sociedad. astronauta. Debería estar al frente.”
Klimenka dice: “La riqueza de conocimientos y experiencia presentes dentro del equipo nos permitió considerar de manera significativa posibles respuestas para producir un hábitat sostenible a largo plazo. Si bien sortear las limitaciones de ingeniería y diseño ciertamente requirió un esfuerzo adicional, el proceso de pensamiento general fue extremadamente refrescante ya que nos expusimos a conjuntos de desafíos completamente diferentes que normalmente no enfrentamos en nuestros dominios.
El estudiante de posgrado de arquitectura Kaicheng Zhuang, que trabajó con ingenieros en El proyecto de los sacos de arena lunaresdice que las habilidades de comunicación fueron “cruciales” para que el equipo trabajara con éxito.
“Con los ingenieros, es esencial centrarse en la viabilidad técnica y la implementación práctica, asegurándose de que cada elemento del diseño pueda lograrse de manera realista”, dice Zhuang. “Necesitaban información clara y precisa sobre la integridad estructural, las propiedades de los materiales y la funcionalidad. Por otro lado, dentro de nuestro equipo de arquitectura, las discusiones a menudo giran en torno a aspectos conceptuales y estéticos, como el impacto visual, la dinámica espacial y la experiencia del usuario”.
Molly Johnson, estudiante graduada de AeroAstro y miembro del equipo de el proyecto lunar NOMADestá de acuerdo. “Tradicionalmente, para un ingeniero de sistemas como yo, es fácil descartar los pequeños detalles del diseño y decir que se manejarán sin entrar en detalles de cómo se manejarán. Los arquitectos aportaron un nuevo nivel de detalle que ayudó a aclarar nuestros objetivos”.
El equipo detrás Momo: un hábitat lunar autoensamblado creó un perfil de misión para su diseño. El hábitat in situ semipermanente fue diseñado para la exploración espacial antes de establecer una base permanente en la Luna. El módulo es lo suficientemente flexible como para plegarse casi plano para facilitar su transporte. Su proyecto fue perfilado recientemente EN DiseñoBoom.
Más allá de la Tierra
Los diseños finales mostraron grandes diferencias entre los equipos, a pesar de que había un “número limitado de formas de mantener viva a la gente en la superficie lunar”, dice Cody Paige, director de Iniciativas de Exploración Espacial e instructor del curso. Los estudiantes tuvieron que considerar qué tipo de materiales necesitaban; cómo se transportarían y montarían; cuánto tiempo seguirán funcionando sus estructuras; y qué experiencia social o humana sería apoyada, entre otras preocupaciones.
Según Paige, la experiencia práctica en la creación de modelos de tamaño real fue especialmente importante en este curso, dado que la IA se está convirtiendo en un componente cada vez más importante de muchas tareas y áreas de toma de decisiones.
“Una computadora no siempre se traduce exactamente en el mundo real, por lo que hacer que los estudiantes hagan prototipos les muestra que es muy beneficioso comprender los materiales con los que se trabaja, cómo funcionan en la vida real y tocar las habilidades que utilizan. puedes coleccionar trabajando con estos materiales”, dice Paige.
Por muy fantásticos que parezcan algunos de los proyectos, con su combinación de arquitectura, ingeniería y diseño, es posible que pronto sean muy viables, especialmente a medida que se contrate a más arquitectos para diseñar el espacio y los estudiantes comprendan el paisaje y las necesidades de los entornos exigentes. .
“Necesitamos formar a nuestros estudiantes para que sean pioneros en la vanguardia de este campo”, afirma Skylar Tibbits, profesora del departamento de arquitectura y una de las instructoras del curso. “Cuanto más tiempo pasen los astronautas en el espacio o en la Luna, necesitamos diseñar hábitats para experiencias humanas en los que la gente quiera vivir durante mucho tiempo”.
La necesidad de arquitectos e ingenieros cualificados en este campo específico está en auge. Thomas, el estudiante de ingeniería del equipo MoonBRICCS, trabaja actualmente en robótica para aplicaciones espaciales. Su compañera de equipo, Palak Patel, es una estudiante de doctorado en ingeniería que trabaja con materiales ambientales extremos para aplicaciones espaciales. Con el entusiasmo de los estudiantes y una importante necesidad profesional en el mundo real, las tres unidades académicas planean continuar ofreciendo el curso en el futuro.
“Vemos que esto se expandirá hacia un programa plurianual de diseño para entornos extremos, en el espacio y en la Tierra, y estamos discutiendo activamente patrocinios y asociaciones”, afirma de Monchaux.
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