Στοχασμοί από τη Προσομοίωση Life on Mars

Προσωπικός στοχασμός και περίληψη του Josh Universe από την προσομοίωση “Life on Mars”, ένα τριήμερο hackathon που διοργανώθηκε από το Space Foundation.

---

Στις 26 Ιανουαρίου 2049, 35 «Αρηνοί», συμπεριλαμβανομένου και εμού, προσγειωθήκαμε στον προσομοιωμένο κόκκινο πλανήτη με έξι οχήματα SpaceX Starship. Αποστολή μας ήταν να εγκαθιδρύσουμε και να διατηρήσουμε το πρώτο και μεγαλύτερο βιότοπο που έγινε ποτέ στον Άρη, σε απόσταση 225 εκατομμυρίων χιλιομέτρων από τη Γη. Αυτή η φιλόδοξη προσπάθεια ήταν μέρος της εμπειρίας Life on Mars, μιας τριήμερης προσομοίωσης με φυσική παρουσία που διοργανώθηκε από το Space Foundation και πραγματοποιήθηκε στο Nova Southeastern University Alan B. Levan | NSU Broward Center of Innovation στο Fort Lauderdale της Φλόριντα.

Η προσομοίωση σχεδιάστηκε ως μια διαδραστική, ταχύρρυθμη hackathon για την εξερεύνηση πιθανών μεθόδων αποίκισης του Άρη. Η ομάδα μας, μαζί με πέντε άλλες, αντιμετώπισε διαφορετικές πτυχές αυτής της μνημειώδους αποστολής.

Οι Ομάδες και οι Αποστολές τους

1. Λειτουργίες Βιωτόπου: Επιφορτισμένοι με το σχεδιασμό και την υλοποίηση υποδομών μεταφοράς και ενεργειακών συστημάτων.

1. Υγεία και Ασφάλεια: Υπεύθυνοι για την προετοιμασία και την παροχή υπηρεσιών έκτακτης ανάγκης για τους κατοίκους.

1. Ανθρώπινες Υπηρεσίες και Αναψυχή: Επικεντρωμένοι στην υλοποίηση προγραμμάτων για την προαγωγή της ατομικής και κοινοτικής ψυχικής υγείας και της αναψυχής.

2. Διατροφή και Γεωργία: Διαχειρίζονταν βιώσιμα συστήματα παραγωγής τροφίμων.

1. Ανάπτυξη και Διαχείριση Πόρων: Χειρίζονταν τις ακατέργαστες πρώτες ύλες και την υποστηρικτική υποδομή.

1. Σχεδιασμός Δομής και Ενδυμασίας: Σχεδίασαν προστατευτικές στολές και βιότοπους για να αντέξουν στις σκληρές συνθήκες του Άρη.

Διαβάστε το Whitepaper Life on Mars

Πρόσβαση στο Whitepaper

Σε μόλις 29 ώρες, κάθε ομάδα έπρεπε να δημιουργήσει μια επιστημονικά επαγγελματική παρουσίαση που να περιγράφει λεπτομερώς τις συνεισφορές της τόσο στους στόχους της ομάδας όσο και στην συνολική επιτυχία της αποικίας. Οι συλλογικές μας προσπάθειες δοκιμάστηκαν μέσα από πολλαπλές καταστάσεις έκτακτης ανάγκης, συμπεριλαμβανομένων αμμοθύελλων, βλαβών εξοπλισμού και διαρροών στη σφραγίδα πίεσης των βιότοπων, όλα απαιτώντας άμεση και συνεργατική επίλυση προβλημάτων.

Η Ομάδα Σχεδιασμού Δομής και Ενδυμασίας

Ως μέλος της ομάδας Σχεδιασμού Δομής και Ενδυμασίας, η αποστολή μας ήταν να σχεδιάσουμε και να προμηθευτούμε υλικά για τις προστατευτικές στολές και τους βιότοπους που είναι απαραίτητοι για τη διαβίωση στον Άρη. Παρείχαμε επίσης οπτικές αναπαραστάσεις της δομής του βιότοπου και της σχετικής του θέσης σε σχέση με άλλες κοινοτικές λειτουργίες και εγκαταστάσεις.

Υποθέσεις και Παρατηρήσεις

Πριν την προσγείωση, λειτουργούσαμε με αρκετές βασικές υποθέσεις:

• Το Starship είναι ικανό να προσγειωθεί και να λειτουργήσει οριζόντια.

• Τα εργαλεία κάθε οργανισμού είναι κατάλληλα για χρήση στο αρειανό περιβάλλον.

• Οι αεροθαλάμοι είναι σταθεροί και λειτουργικοί.

• Οι στολές προσφέρουν εύλογη προστασία από ακτινοβολία και επικυρώνονται για τον Άρη μέσω σεληνιακών δοκιμών.

• Προηγούμενες επιχειρήσεις χαρτογράφησης/δεν αυτελέσθηκαν πριν την προσγείωση.

• Έρευνα και εργαλεία μετριασμού της σκόνης έχουν αναπτυχθεί.

Κατά την άφιξη, οι παρατηρήσεις μας περιελάμβαναν:

• Το Starship θα παίξει κρίσιμο ρόλο στη χρήση των δομών.

• Κάθε ομάδα είναι φυσικά απομονωμένη από τις άλλες, εκτός από συναντήσεις στην Αίθουσα Κοινότητας.

• Υπάρχει πληθώρα ρεγόλιθου, βράχων, λίθων και αποθέσεων αργίλου διαθέσιμων για κατασκευή.

• Οι αμμοθύελλες και τα επίπεδα ακτινοβολίας αποτελούν κρίσιμες ανησυχίες.

• Οι προσαρμογές στη βαρύτητα θα επηρεάσουν το σχεδιασμό των στολών και των δομών μας.

Προκλήσεις και Λύσεις

Τεχνικές Προκλήσεις:

• Έλλειψη προμηθειών, ιδιαίτερα σε μηχανήματα κατασκευής και εξοπλισμό επεξεργασίας.

• Σημαντικές ανησυχίες σχετικά με την αντιμετώπιση της σκόνης.

• Τα περιβαλλοντικά επίπεδα (ακτινοβολία, θερμοκρασία, πίεση, βαρύτητα) προκάλεσαν σημαντικές προκλήσεις.

Προκλήσεις Ομάδας:

• Παρεξηγήσεις μεταξύ οργανισμών και κατανομή παραμέτρων αποστολής.

• Διατήρηση της εστίασης στους στόχους της αποστολής.

• Κενά στη γνώση και την τεχνογνωσία της ομάδας.

Για να αντιμετωπίσουμε αυτές τις προκλήσεις, το σχέδιό μας για την Αποστολή 001 το 2049 περιλάμβανε:

• Χρήση του Starship ως κύριας κατοικίας, με δεξαμενές καυσίμου να αναχρησιμοποιούνται για αποθήκευση, συντήρηση και αγροτικές λειτουργίες.

• Φορούσαμε διαστημικές στολές κατά τη μετακίνηση μεταξύ εγκαταστάσεων στο αρχικό στάδιο.

• Χρήση αρθρωτών διαστημικών στολών με τεχνικές μείωσης σκόνης όπως αλεξίπτωτα, συμπιεστές αέρα και εργαλεία μαγνητικής επαγωγής.

• Προσγείωση κάθε Starship οριζόντια γύρω από μια κεντρική Αίθουσα Κοινότητας, δημιουργώντας έξι τομείς, ο καθένας με εξειδικευμένους ρόλους και δυνατότητα επέκτασης με τον χρόνο.

• Εξασφάλιση ότι οι στολές ήταν υψηλά αρθρωτές με εφεδρεία και εξειδικευμένα εξαρτήματα όπου απαιτούνται, συμπεριλαμβανομένων επικοινωνίας, βιομετρικών αισθητήρων και γενικευμένου διαστημικού εξοπλισμού.

Μακροπρόθεσμα Σχέδια και Κλιμάκωση

Για τη διαρκή επιτυχία της Αποστολής 001 το 2049 και μετά, αναπτύξαμε ένα ολοκληρωμένο σχέδιο:

• Κατασκευή συστημάτων τάφρων και κελυφών δομών κάτω από 2 μέτρα από το ανώτερο έδαφος/ρεγόλιθο/πέτρα για καλύτερη προστασία από ακτινοβολία και έλεγχο θερμοκρασίας.

• Ανάπτυξη επεκτάσιμων, φουσκωτών δομών εντός αυτών των κελυφών για κατοικίες και χώρους εργασίας.

• Εξασφάλιση της κλιμακωσιμότητας των δομών βάσει αρθρωτού σχεδιασμού και αυξημένης επιφάνειας.

• Χρήση ινών βασάλτη και παραγωγής από διοξείδιο του πυριτίου/σιλικόνη για την κατασκευή των δομών.

• Διατήρηση συμβατότητας με προσαρμόσιμους εσωτερικούς σχεδιασμούς για βελτιστοποίηση εργαλείων βάσει των περιβαλλοντικών συνθηκών.

Το σχέδιό μας για την κλιμάκωση ώστε να φιλοξενηθούν 50 επιπλέον Αρηνοί το 2054 περιελάμβανε:

• Εκτενή αποθηκευτική πλεοναστικότητα από παραγωγή πόρων επί τόπου.

• Ολοκλήρωση εκσκαφών για άμεση υλοποίηση του φορτίου, ιδιαίτερα της προσθετικής κατασκευής, από την αποστολή επαναπρομήθειας σε περίπου 26 μήνες.

• Κατασκευή εκτάκτων δομών από άργιλο, ρεγόλιθο και άμεσα διαθέσιμους πόρους.

• Ανάπτυξη υπόγειων φουσκωτών δομών για άμεση λειτουργία για το επερχόμενο πλήρωμα.

Δείκτες Επιτυχίας και Ανάγκες Πόρων

Για να διασφαλίσουμε την επιτυχία του σχεδίου μας, θεσπίσαμε αρκετές μεσοπρόθεσμες και τελικές «εξετάσεις»:

• Κατασκευή εκτενούς αποθηκευτικής πλεοναστικότητας από παραγωγή πόρων επί τόπου.

• Ολοκλήρωση εκσκαφών και ανάπτυξη φουσκωτών δομών.

• Κατασκευή εκτάκτων δομών από πόρους επί τόπου.

• Κατασκευή υποεπιφανειακών εκτάκτων δομών και διαδρομών.

Ωστόσο, εντοπίσαμε ανάγκη για πρόσθετους πόρους από τη NASA για μελλοντικές αποστολές:

• Συμπιεστές

• Εκσκαφείς

• Φουσκωτές δομές

• Βελτιωμένα δομοστοιχεία στολών

• 3D εκτυπωτές

• Εξοπλισμός υπερηχητικής συγκόλλησης

• Μηχανές 3D πλεκτής BioSuit υπό καθοδήγηση του MIT

Κίνδυνοι Εφαρμογής

Αναγνωρίσαμε επίσης σημαντικούς κινδύνους εφαρμογής, συμπεριλαμβανομένων:

• Αβεβαιότητες σχετικά με προμήθειες, εργαλεία και εξοπλισμό.

• Περιβαλλοντικοί παράγοντες.

• Διαφορές μεταξύ προσομοιωμένων και πραγματικών πρακτικών.

• Κατάβαση και προσγείωση μελλοντικών Starships.

• Κανονιστική συμμόρφωση.

• Ανθρώπινοι παράγοντες και λάθη.

Σκέψεις και Εξέλιξη

Η συνεργασία μας με εμπειρογνώμονες της Γης έπαιξε κρίσιμο ρόλο στη βελτίωση του σχεδιασμού και της λειτουργικότητας των στολών και των δομών μας. Η εξάρτηση από άλλους οργανισμούς για την επίτευξη των στόχων της αποστολής υπογράμμισε τη σημασία της αλληλεξάρτησης και της ομαδικής εργασίας. Η διαβούλευση με εμπειρογνώμονες και άλλες ομάδες οδήγησε στην εξέλιξη των αρχικών σχεδίων των δομών μας, προσαρμόζοντάς τα για να καλύπτουν καλύτερα τις ανάγκες της αποστολής.

Οι πόροι από τα οχήματα Starship ήταν κρίσιμοι στα αρχικά στάδια του σχεδιασμού και των λειτουργιών του βιότοπου. Αυτή η εμπειρία προσομοίωσης μας έμαθε ανεκτίμητα μαθήματα σχετικά με την προετοιμασία, την προσαρμοστικότητα και το συνεργατικό πνεύμα που είναι απαραίτητα για την υπέρβαση εμποδίων και τη διασφάλιση της επιβίωσης και της επιτυχίας μιας μελλοντικής αποστολής στον Άρη.

Εικόνες των «Καρτών Αντικειμένων Φορτίου», των πόρων στους οποίους κάθε ομάδα έλαβε ένα τυχαίο σύνολο και έπρεπε να συντονιστεί με άλλες ομάδες (και να συζητήσει σε μερικές περιπτώσεις) για την καλύτερη αξιοποίηση.

Συνάντηση NASA L’FAM

Κατάφερα να συναντήσω αρκετούς άλλους που επίσης συμμετείχαν σε προηγούμενο πρόγραμμα NASA L’SPACE, υπογραμμίζοντας τις συνέργειες στις δεσμεύσεις και τις δραστηριότητες με στόχο να μάθουμε περισσότερα για διαφορετικές πτυχές του διαστήματος!

Συμπέρασμα

Η προσομοίωση Life on Mars ήταν ένα αξέχαστο ταξίδι που απέδειξε την συλλογική μας ικανότητα να αντιμετωπίσουμε τις τεράστιες προκλήσεις της εγκαθίδρυσης μιας αποικίας στον Άρη. Αυτή η εμπειρία τόνισε τη σημασία της ομαδικής εργασίας, της προσαρμοστικότητας και της ευρηματικότητας μπροστά στην αντιξοότητα. Καθώς προχωρούμε, τα μαθήματα που αποκομίσαμε από αυτή την προσομοίωση θα συνεισφέρουν αναμφισβήτητα στην πραγματοποίηση του ονείρου της ανθρωπότητας για αποίκιση του Άρη. Ευχαριστώ όλους όσους υποστήριξαν και συμμετείχαν σε αυτό το εξαιρετικό ταξίδι.