Размышления о симуляции «Жизнь на Марсе»
Личные размышления и итоги Джоша Юниверса о симуляции «Жизнь на Марсе», трёхдневном хакатоне, организованном Фондом космоса.
26 января 2049 года 35 «марсиан», включая меня, приземлились на имитированной красной планете на борту шести кораблей SpaceX Starship. Наша миссия состояла в создании и обеспечении функционирования первого и крупнейшего обитаемого комплекса на Марсе, находящегося на впечатляющем расстоянии 225 миллионов километров от Земли. Эта амбициозная инициатива была частью проекта Life on Mars Experience — трёхдневного очного симулятора, организованного Space Foundation и проведённого в Центре инноваций Alan B. Levan | NSU Broward при Университете Нова Саутистерн в Форт-Лодердейле, Флорида.
Симуляция была организована как интерактивный, стремительный хакатон для изучения возможных методов колонизации Марса. Наша команда, вместе с ещё пятью, занималась разными аспектами этой грандиозной миссии.
Команды и их задания
Операции по обслуживанию обиталища: Отвечали за проектирование и внедрение транспортной и энергетической инфраструктуры.
Здоровье и безопасность: Отвечали за подготовку и предоставление экстренных служб для обитателей.
Социальные услуги и рекреация: Сосредоточены на реализации программ для поддержки психического здоровья отдельных людей и сообщества, а также досуга.
Питание и сельское хозяйство: Управляли устойчивыми системами производства пищи.
Разработка и управление ресурсами: Занимались сырьевыми ресурсами и поддержкой инфраструктуры.
Проектирование конструкции и костюмов: Разрабатывали защитные костюмы и жилые модули, способные выдерживать суровые условия Марса.
Прочитать Whitepaper Life on Mars
Всего за 29 часов каждая команда должна была подготовить научно-профессиональную презентацию, подробно описывающую их вклад как в выполнение задач команды, так и в общий успех колонии. Наши коллективные усилия проверялись через множество чрезвычайных ситуаций, включая пылевые бури, неисправности оборудования и утечки герметичности обитаемых модулей, все из которых требовали немедленного и совместного решения проблем.
Команда по проектированию конструкции и костюмов
В составе команды по проектированию конструкции и костюмов наша задача заключалась в проектировании и поиске материалов для защитных костюмов и жилых модулей, необходимых для поддержания жизни на Марсе. Мы также предоставляли визуальные представления структуры обиталища и его относительного расположения по отношению к другим объектам и операциями сообщества.
Предположения и наблюдения
Перед посадкой мы опирались на несколько ключевых предположений:
Starship способен приземляться и функционировать в горизонтальном положении.
Инструменты каждой организации пригодны для использования в марсианской среде.
Аирлоки стабильны и работоспособны.
Костюмы обеспечивают разумную защиту от радиации и валидированы для Марса посредством лунных испытаний.
Предварительные операции по разведке были завершены до посадки.
Исследования и инструменты по уменьшению воздействия пыли разработаны.
По прибытии наши наблюдения включали:
Starship будет играть ключевую роль в использовании конструкций.
Каждая группа физически изолирована от других, за исключением встреч в Общинном зале.
Имеется изобилие реголита, валунов, камней и залежей глины, пригодных для строительства.
Пылевые бури и уровни радиации являются критическими проблемами.
Изменения гравитации повлияют на конструкцию костюмов и сооружений.
Задачи и решения
Технические проблемы:
Недостаток снабжения, особенно строительной техники и оборудования для обработки материалов.
Серьёзные проблемы с подавлением пыли.
Факторы окружающей среды (радиация, температура, давление, гравитация) создавали значительные трудности.
Проблемы команды:
Непонимание между организациями и распределение параметров миссии.
Поддержание фокуса на целях миссии.
Пробелы в знаниях и опыте команды.
Для решения этих проблем наш план для Миссии 001 в 2049 году включал:
Использование Starship в качестве основных жилых помещений, с переоборудованием топливных баков для хранения, технического обслуживания и сельскохозяйственных операций.
Ношение космических костюмов при перемещении между объектами на начальном этапе.
Использование модульных космических костюмов с методами борьбы с пылью, такими как парашюты, воздушные компрессоры и устройства магнитной индукции.
Посадка каждого Starship в горизонтальном положении вокруг центрального Общинного зала, создание шести секторов, каждый с специализированными ролями и возможностью расширения со временем.
Обеспечение высокой модульности костюмов с резервированием и специализированными компонентами по необходимости, включая средства связи, биометрические датчики и универсальное космическое оборудование.
Долгосрочные планы и масштабируемость
Для устойчивого успеха Миссии 001 в 2049 году и в последующем мы разработали комплексный план:
Строительство траншейных систем и оболочек сооружений ниже 2 метров верхнего слоя почвы/реголита/камня для лучшей защиты от радиации и контроля температуры.
Развёртывание выдвижных, надувных конструкций внутри этих оболочек для жилых и рабочих помещений.
Обеспечение масштабируемости сооружений на основе модульного дизайна и увеличения площади.
Использование базальтовых волокон и производства на основе кремнезёма/силикона для строительства конструкций.
Поддержание совместимости с адаптируемыми внутренними планировками для оптимизации инструментов в зависимости от условий окружающей среды.
Наш план масштабирования для размещения дополнительно 50 марсиан в 2054 году включал:
Обширные запасы резервирования за счёт производства ресурсов in-situ.
Завершение раскопок для немедленного внедрения полезной нагрузки, в частности аддитивного производства, из нашей миссии по пополнению запасов примерно через 26 месяцев.
Сооружение аварийных построек из глины, реголита и легко доступных материалов.
Развёртывание подземных надувных конструкций для немедленной эксплуатации для предстоящего экипажа.
Показатели успеха и потребности в ресурсах
Чтобы обеспечить успех нашего плана, мы установили несколько среднесрочных и финальных «экзаменов»:
Создание обширных резервных запасов за счёт производства ресурсов in-situ.
Завершение раскопок и развёртывание надувных конструкций.
Сооружение аварийных построек из ресурсов на месте.
Строительство подповерхностных аварийных сооружений и маршрутов.
Однако мы выявили потребность в дополнительных ресурсах от NASA для будущих миссий:
Компрессоры
Экскаваторы
Надувные конструкции
Улучшенные модули костюмов
3D-принтеры
Оборудование для ультразвуковой сварки
Машины MIT для 3D-вязания BioSuit под руководством MIT
Риски внедрения
Мы также признали значительные риски внедрения, включая:
Неопределённости с поставками, инструментами и оборудованием.
Факторы окружающей среды.
Различия между моделируемыми и реальными практическими условиями.
Спуск и посадка будущих Starship.
Соответствие нормативным требованиям.
Человеческие факторы и ошибки.
Размышления и развитие
Наше сотрудничество с экспертами на Земле сыграло решающую роль в совершенствовании дизайна и функциональности наших костюмов и сооружений. Зависимость от других организаций в достижении целей миссии подчеркнула важность взаимозависимости и командной работы. Консультации с экспертами и другими командами привели к эволюции наших первоначальных конструктивных решений, адаптируя их для лучшего соответствия потребностям миссии.
Ресурсы с транспортных средств Starship были критически важны на ранних этапах проектирования и эксплуатации обиталища. Этот опыт симуляции преподал нам бесценные уроки о подготовке, адаптивности и командном духе, необходимых для преодоления препятствий и обеспечения выживания и успеха будущей марсианской миссии.
Изображения «карточек грузовых предметов» — ресурсов, в которых каждая команда получала случайный набор и должна была координироваться с другими командами (а в некоторых случаях вести дебаты) для наилучшего использования.
Встреча NASA L’FAM
Мне удалось встретиться с несколькими другими участниками предыдущей программы NASA L’SPACE, что позволило определить синергии в обязательствах и действиях в стремлении лучше изучить разные аспекты космоса!
Заключение
Симуляция Life on Mars была незабываемым путешествием, продемонстрировавшим нашу коллективную способность справляться с огромными трудностями при создании марсианской колонии. Этот опыт подчеркнул важность командной работы, гибкости и находчивости перед лицом невзгод. По мере нашего продвижения вперёд, извлечённые уроки из этой симуляции несомненно будут способствовать реализации человеческой мечты о колонизации Марса. Спасибо всем, кто поддерживал и участвовал в этом исключительном путешествии.
Последнее обновление