Arquitectura espacial

La arquitectura espacial es la teoría y la práctica de diseñar y construir entornos habitados en el espacio exterior . [1] Esta declaración de misión para la arquitectura espacial fue desarrollada en el Congreso Mundial del Espacio en Houston en 2002 por miembros del Subcomité de Arquitectura Técnica Aeroespacial del Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica (AIAA). El enfoque arquitectónico del diseño de naves espaciales aborda el entorno total construido. Se basa principalmente en el campo de la ingeniería (especialmente la ingeniería aeroespacial ), pero también involucra diversas disciplinas como fisiología , psicología y sociología.. Al igual que la arquitectura en la Tierra, el intento es ir más allá de los elementos y sistemas componentes y obtener una comprensión amplia de los problemas que afectan el éxito del diseño. [2] La arquitectura espacial se basa en múltiples formas de arquitectura de nicho para lograr la tarea de garantizar que los seres humanos puedan vivir y trabajar en el espacio. Estos incluyen los tipos de elementos de diseño que se encuentran en "viviendas pequeñas, apartamentos / casas pequeñas, diseño de vehículos, hoteles cápsula y más". [3]

Una interpretación artística de 1990 de la Estación Espacial Freedom , un proyecto que eventualmente se convirtió en la Estación Espacial Internacional.

Gran parte del trabajo de arquitectura espacial se ha realizado en el diseño de conceptos para estaciones espaciales orbitales y naves de exploración lunar y marciana y bases de superficie para las agencias espaciales del mundo, principalmente la NASA .

La práctica de involucrar a los arquitectos en el programa espacial surgió a partir de la Carrera Espacial , aunque sus orígenes se pueden ver mucho antes. La necesidad de su participación surgió del impulso para extender la duración de las misiones espaciales y abordar las necesidades de los astronautas, incluidas, pero más allá, las necesidades mínimas de supervivencia. La arquitectura espacial está representada actualmente en varias instituciones. El Centro Internacional Sasakawa de Arquitectura Espacial (SICSA) es una organización académica de la Universidad de Houston que ofrece una Maestría en Ciencias en Arquitectura Espacial. SICSA también trabaja en contratos de diseño con corporaciones y agencias espaciales. En Europa, la Universidad Tecnológica de Viena y la Universidad Espacial Internacional participan en la investigación de la arquitectura espacial. La Conferencia Internacional sobre Sistemas Ambientales se reúne anualmente para presentar sesiones sobre vuelos espaciales tripulados y factores humanos espaciales . Dentro del Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica , se ha formado el Comité Técnico de Arquitectura Espacial. A pesar del patrón histórico de los grandes proyectos espaciales dirigidos por el gobierno y el diseño conceptual a nivel universitario, la llegada del turismo espacial amenaza con cambiar la perspectiva del trabajo de arquitectura espacial.

La palabra espacio en arquitectura espacial se refiere a la definición de espacio exterior , que proviene del inglés ultraterrestre y espacio . Exterior se puede definir como "situado en o hacia el exterior; exterior; exterior" y se originó alrededor de 1350-1400 en inglés medio . [4] El espacio es "un área, extensión, extensión, lapso de tiempo", el apético del francés antiguo espace que data de 1300. Espace es del latín Spatium , "espacio, área, distancia, tramo de tiempo" y es de incierto origen. [5] En la arquitectura espacial, hablar de espacio exterior usualmente significa la región del universo fuera de la atmósfera de la Tierra, a diferencia de fuera de las atmósferas de todos los cuerpos terrestres. Esto permite que el término incluya dominios como las superficies lunares y marcianas.

La arquitectura , la concatenación de arquitecto y -ure , data de 1563, procedente del arquitecto francés medio . Este término es de origen latino, anteriormente architectus , que venía de griego arkhitekton . Arkitekton significa "maestro de obras" y es de la combinación de arkhi- "jefe" y tekton "constructor". [6] La experiencia humana es fundamental para la arquitectura, la principal diferencia entre la arquitectura espacial y la ingeniería de naves espaciales .

Existe cierto debate sobre la terminología de la arquitectura espacial. Algunos consideran que el campo es una especialidad dentro de la arquitectura que aplica principios arquitectónicos a aplicaciones espaciales. Otros, como Ted Hall de la Universidad de Michigan, ven a los arquitectos espaciales como generalistas, y lo que tradicionalmente se considera arquitectura (arquitectura terrestre o terrestre) es un subconjunto de una arquitectura espacial más amplia. [7] Es probable que cualquier estructura que vuele en el espacio siga dependiendo en gran medida de la infraestructura y el personal terrestres para su financiación, desarrollo, construcción, lanzamiento y operación. Por lo tanto, es un tema de discusión cuántos de estos activos terrenales deben considerarse parte de la arquitectura espacial. Los tecnicismos del término arquitectura espacial están abiertos a cierto nivel de interpretación.

Las ideas de personas que viajan al espacio se publicaron por primera vez en historias de ciencia ficción , como De la Tierra a la Luna de 1865 de Julio Verne . En esta historia, varios detalles de la misión (tripulación de tres, dimensiones de la nave espacial, sitio de lanzamiento de Florida) guardan una sorprendente similitud con los alunizajes del Apolo que tuvieron lugar más de 100 años después. La cápsula de aluminio de Verne tenía estantes equipados con el equipo necesario para el viaje, como un telescopio que se derrumba, picos y palas, armas de fuego, generadores de oxígeno e incluso árboles para plantar. Se construyó un sofá curvo en el piso y las paredes y ventanas cercanas a la punta de la nave espacial eran accesibles por una escalera. [8] El proyectil tenía la forma de una bala porque se lanzaba desde el suelo, un método inviable para transportar al hombre al espacio debido a las altas fuerzas de aceleración producidas. Se necesitarían cohetes para llevar a los humanos al cosmos.

Una ilustración del concepto de estación espacial giratoria de von Braun

El trabajo teórico primera seria publicada el viaje espacial por medio del poder del cohete era por Konstantin Tsiolkovsky en 1903. Además de ser el padre de la astronáutica él concibió ideas tales como el ascensor espacial (inspirado en la Torre Eiffel), una estación espacial giratoria que creó artificial gravedad a lo largo de la circunferencia exterior, esclusas de aire , trajes espaciales para actividad extravehicular (EVA), ecosistemas cerrados para proporcionar alimento y oxígeno, y energía solar en el espacio. [9] Tsiolkovsky creía que la ocupación humana del espacio era el camino inevitable para nuestra especie. En 1952 Wernher von Braun publicó su propio concepto de estación espacial habitada en una serie de artículos de revistas. Su diseño fue una actualización de conceptos anteriores, pero dio el paso único de ir directamente al público con él. La estación espacial giratoria tendría tres cubiertas y funcionaría como ayuda para la navegación, estación meteorológica, observatorio de la Tierra, plataforma militar y punto de paso para futuras misiones de exploración al espacio exterior. [10] Se dice que la estación espacial representada en 2001: A Space Odyssey remonta su herencia de diseño al trabajo de Von Braun. Wernher von Braun pasó a diseñar planes de misiones a la Luna y Marte, y cada vez publicó sus grandes planes en Collier's Weekly .

El vuelo de Yuri Gagarin el 12 de abril de 1961 fue el primer vuelo espacial de la humanidad . Si bien la misión fue un primer paso necesario, Gagarin estaba más o menos confinado a una silla con un pequeño puerto de vista desde el cual observar el cosmos, muy lejos de las posibilidades de la vida en el espacio. Después de las misiones espaciales, mejoraron gradualmente las condiciones de vida y la calidad de vida en la órbita terrestre baja . La ampliación del espacio para el movimiento, los regímenes de ejercicio físico, las instalaciones sanitarias, la mejora de la calidad de los alimentos y las actividades recreativas acompañaron a misiones de mayor duración. La participación arquitectónica en el espacio se realizó en 1968 cuando un grupo de arquitectos y diseñadores industriales liderados por Raymond Loewy, a pesar de las objeciones de los ingenieros, prevalecieron para convencer a la NASA de que incluyera una ventana de observación en el laboratorio orbital Skylab . [11] Este hito representa la introducción de la dimensión psicológica humana al diseño de naves espaciales. Nació la arquitectura espacial. [ se disputa la neutralidad ]

El tema de la teoría arquitectónica tiene mucha aplicación en la arquitectura espacial. Sin embargo, algunas consideraciones serán exclusivas del contexto espacial.

Ideología de la construcción

Louis Sullivan acuñó la frase `` la forma siempre sigue a la función ''

En el siglo I a.C., el arquitecto romano Vitruvio dijo que todos los edificios deberían tener tres cosas: fuerza, utilidad y belleza. [12] La obra De Architectura de Vitruvio , la única obra que se conserva sobre el tema desde la antigüedad clásica, tendría una profunda influencia en la teoría arquitectónica durante miles de años. Incluso en la arquitectura espacial, estas son algunas de las primeras cosas que consideramos. Sin embargo, el tremendo desafío de vivir en el espacio ha llevado a un diseño de hábitat basado en gran medida en la necesidad funcional con poco o ningún adorno aplicado . En este sentido, la arquitectura espacial, tal como la conocemos, comparte el principio de forma y función con la arquitectura moderna .

Algunos teóricos [ ¿quién? ] vinculan diferentes elementos de la tríada de Vitruvio. Walter Gropius escribe:

La 'belleza' se basa en el perfecto dominio de todos los prerrequisitos científicos, tecnológicos y formales de la tarea ... El enfoque del Funcionalismo significa diseñar los objetos orgánicamente sobre la base de sus propios postulados contemporáneos, sin ningún adorno romántico o broma. [13]

A medida que la arquitectura espacial continúe madurando como disciplina, el diálogo sobre los valores del diseño arquitectónico se abrirá al igual que lo ha hecho para la Tierra.

Análogos

La Estación de Investigación del Desierto de Marte se encuentra en el desierto de Utah debido a su relativa similitud con la superficie marciana.

Un punto de partida para la teoría de la arquitectura espacial es la búsqueda de entornos extremos en entornos terrestres donde han vivido los humanos y la formación de analogías entre estos entornos y el espacio. [14] Por ejemplo, los humanos han vivido en submarinos en las profundidades del océano, en búnkeres debajo de la superficie de la Tierra y en la Antártida , y han entrado de manera segura en edificios en llamas, zonas contaminadas radiactivamente y la estratosfera con la ayuda de la tecnología. El reabastecimiento de combustible aéreo permite que el Air Force One permanezca en el aire prácticamente de forma indefinida. [15] Los submarinos de propulsión nuclear generan oxígeno mediante electrólisis y pueden permanecer sumergidos durante meses. [16] Muchos de estos análogos pueden ser referencias de diseño muy útiles para sistemas espaciales. De hecho, los sistemas de soporte vital de la estación espacial y el equipo de supervivencia de los astronautas para aterrizajes de emergencia tienen una sorprendente similitud con los sistemas de soporte vital submarinos y los equipos de supervivencia para pilotos militares, respectivamente.

Las misiones espaciales, especialmente las humanas, requieren una preparación extensa. Además de los análogos terrestres que proporcionan información sobre el diseño, los entornos análogos pueden servir como bancos de pruebas para desarrollar aún más tecnologías para aplicaciones espaciales y entrenar tripulaciones de astronautas. La Estación de Investigación del Ártico Flashline Mars es una base de Marte simulada, mantenida por la Mars Society , en la remota isla Devon de Canadá . El proyecto tiene como objetivo crear condiciones lo más similares posible a una misión real a Marte e intenta establecer el tamaño ideal de la tripulación, probar el equipo "en el campo" y determinar los mejores trajes y procedimientos para actividades extravehiculares. [17] Para entrenar para EVA en microgravedad , las agencias espaciales hacen un amplio uso del entrenamiento bajo el agua y con simuladores . El Laboratorio de Flotabilidad Neutral , la instalación de entrenamiento subacuático de la NASA, contiene maquetas a gran escala de la bahía de carga del Transbordador Espacial y los módulos de la Estación Espacial Internacional. El desarrollo tecnológico y la formación de astronautas en entornos análogos al espacio son esenciales para hacer posible la vida en el espacio.

En el espacio

Fundamental para la arquitectura espacial es diseñar para el bienestar físico y psicológico en el espacio. Lo que a menudo se da por sentado en la Tierra (aire, agua, comida, eliminación de basura) debe diseñarse con minuciosos detalles. Se requieren regímenes de ejercicio rigurosos para aliviar la atrofia muscular y otros efectos del espacio en el cuerpo . El hecho de que las misiones espaciales tengan una duración (óptima) fija puede provocar estrés debido al aislamiento. Este problema no es diferente al que se enfrenta en las estaciones de investigación remotas o en los períodos de servicio militar, aunque las condiciones de gravedad no estándar pueden exacerbar los sentimientos de falta de familiaridad y nostalgia. Además, el confinamiento en espacios físicos limitados e inmutables parece magnificar las tensiones interpersonales en tripulaciones pequeñas y contribuir a otros efectos psicológicos negativos. [18] Estas tensiones pueden mitigarse estableciendo un contacto regular con familiares y amigos en la Tierra, manteniendo la salud, incorporando actividades recreativas y trayendo elementos familiares como fotografías y plantas verdes. [19] La importancia de estas medidas psicológicas se puede apreciar en el diseño soviético de la 'Base Lunar DLB' de 1968:

... se planeó que las unidades en la Luna tuvieran una ventana falsa, mostrando escenas del campo de la Tierra que cambiarían para corresponder con la temporada en Moscú. La bicicleta estática estaba equipada con un proyector de películas sincronizado, que permitió al cosmonauta dar un paseo fuera de Moscú con el regreso. [20]

Mir era una estación espacial "modular". Este enfoque permite que un hábitat funcione antes de que se complete el ensamblaje y su diseño se puede cambiar intercambiando módulos.

El desafío de llevar cualquier cosa al espacio, debido a las limitaciones de lanzamiento, ha tenido un efecto profundo en las formas físicas de la arquitectura espacial. [21] Todos los hábitats espaciales hasta la fecha han utilizado un diseño de arquitectura modular. Las dimensiones del carenado de la carga útil (normalmente el ancho pero también la altura) de los vehículos de lanzamiento modernos limitan el tamaño de los componentes rígidos lanzados al espacio. Este enfoque para construir estructuras a gran escala en el espacio implica lanzar múltiples módulos por separado y luego ensamblarlos manualmente. La arquitectura modular da como resultado un diseño similar a un sistema de túneles donde a menudo se requiere el paso a través de varios módulos para llegar a un destino en particular. También tiende a estandarizar el diámetro interno o el ancho de las habitaciones presurizadas, con maquinaria y muebles colocados a lo largo de la circunferencia. Estos tipos de estaciones espaciales y bases de superficie generalmente solo pueden crecer agregando módulos adicionales en una o más direcciones. Encontrar un espacio adecuado para trabajar y vivir es a menudo un gran desafío con la arquitectura modular. Como solución, los muebles flexibles (mesas plegables, cortinas sobre rieles, camas desplegables) se pueden utilizar para transformar interiores para diferentes funciones y cambiar la división entre espacio privado y grupal. Para obtener más información sobre los factores que influyen en la forma en la arquitectura espacial, consulte la sección Variedades .

Eugène Viollet-le-Duc defendió diferentes formas arquitectónicas para diferentes materiales. [22] Esto es especialmente importante en la arquitectura espacial. Las limitaciones de masa con el lanzamiento empujan a los ingenieros a encontrar materiales cada vez más ligeros con propiedades de material adecuadas. Además, los desafíos exclusivos del entorno espacial orbital , como la rápida expansión térmica debido a cambios abruptos en la exposición solar y la corrosión causada por el bombardeo de partículas y oxígeno atómico, requieren soluciones de materiales únicas. Así como la era industrial produjo nuevos materiales y abrió nuevas posibilidades arquitectónicas, los avances en la tecnología de materiales cambiarán las perspectivas de la arquitectura espacial. [23] La fibra de carbono ya se está incorporando al hardware espacial debido a su alta relación resistencia / peso. Se están realizando investigaciones para ver si la fibra de carbono u otros materiales compuestos se adoptarán para los principales componentes estructurales en el espacio. El principio arquitectónico que defiende el uso de los materiales más apropiados y dejando su naturaleza sin adornos se llama verdad a los materiales .

Una diferencia notable entre el contexto orbital de la arquitectura espacial y la arquitectura terrestre es que las estructuras en órbita no necesitan soportar su propio peso. Esto es posible debido a la condición de microgravedad de los objetos en caída libre. De hecho, mucho hardware espacial, como el transbordador espacial 'El brazo robótico está diseñado solo para funcionar en órbita y no podría levantar su propio peso sobre la superficie de la Tierra. [24] La microgravedad también permite que un astronauta mueva un objeto de prácticamente cualquier masa, aunque lentamente, siempre que esté adecuadamente limitado a otro objeto. Por lo tanto, las consideraciones estructurales para el entorno orbital son dramáticamente diferentes de las de los edificios terrestres, y el mayor desafío para mantener una estación espacial unida generalmente es lanzar y ensamblar los componentes intactos. La construcción en superficies extraterrestres aún debe diseñarse para soportar su propio peso, pero su peso dependerá de la fuerza del campo gravitacional local .

Vuelo espacial tripulado actualmente [ ¿cuándo? ] requiere una gran cantidad de infraestructura de apoyo en la Tierra. Todas las misiones orbitales humanas hasta la fecha han sido orquestadas por el gobierno. El organismo organizativo que gestiona las misiones espaciales suele ser una agencia espacial nacional , la NASA en el caso de Estados Unidos y Roscosmos para Rusia. Estas agencias están financiadas a nivel federal. En la NASA, los controladores de vuelo son responsables de las operaciones de la misión en tiempo real y trabajan in situ en los Centros de la NASA. La mayor parte del trabajo de desarrollo de ingeniería relacionado con los vehículos espaciales se subcontrata a empresas privadas, que a su vez pueden emplear a sus propios subcontratistas , mientras que la investigación fundamental y el diseño conceptual a menudo se realizan en el ámbito académico mediante financiación de la investigación .

Suborbital

Las estructuras que cruzan el límite del espacio pero no alcanzan velocidades orbitales se consideran arquitectura suborbital . En el caso de los aviones espaciales , la arquitectura tiene mucho en común con la arquitectura de los aviones de pasajeros , especialmente los de los jets de pequeñas empresas .

Astronave

Una maqueta del interior de SpaceShipTwo

El 21 de junio de 2004, Mike Melvill llegó al espacio financiado íntegramente por medios privados. El vehículo, SpaceShipOne , fue desarrollado por Scaled Composites como un precursor experimental de una flota privada de aviones espaciales para el turismo espacial suborbital . El modelo operativo de avión espacial , SpaceShipTwo (SS2), será llevado a una altitud de unos 15 kilómetros por un avión de transporte del tamaño de B-29 Superfortress , WhiteKnightTwo . Desde allí, el SS2 se desprenderá y encenderá su motor de cohete para llevar la nave a su apogeo de aproximadamente 110 kilómetros. Debido a que SS2 no está diseñado para entrar en órbita alrededor de la Tierra, es un ejemplo de arquitectura suborbital o aeroespacial . [25]

La arquitectura del vehículo SpaceShipTwo es algo diferente de lo que es común en los vehículos espaciales anteriores. A diferencia de los interiores abarrotados con maquinaria que sobresale y muchos interruptores oscuros de vehículos anteriores, esta cabina se parece más a algo de ciencia ficción que a una nave espacial moderna. Tanto el SS2 como el portaaviones se están construyendo con materiales compuestos ligeros en lugar de metal. [26] Cuando llegue el momento de la ingravidez en un vuelo SS2, el motor del cohete se apagará, poniendo fin al ruido y la vibración. Los pasajeros podrán ver la curvatura de la Tierra. [27] Numerosas ventanas de doble cristal que rodean la cabina ofrecerán vistas en casi todas las direcciones. Los asientos acolchados se reclinan en el piso para maximizar el espacio para flotar. [28] Se diseñará un interior siempre presurizado para eliminar la necesidad de trajes espaciales.

Orbital

La arquitectura orbital es la arquitectura de estructuras diseñadas para orbitar alrededor de la Tierra u otro objeto astronómico . Ejemplos de arquitectura orbital actualmente operativa son la Estación Espacial Internacional y los vehículos de reentrada del Transbordador Espacial , la nave espacial Soyuz y la nave espacial Shenzhou . Las naves históricas incluyen la estación espacial Mir , Skylab y la nave espacial Apollo . La arquitectura orbital generalmente aborda la condición de ingravidez, falta de protección atmosférica y magnetosférica de la radiación solar y cósmica , ciclos rápidos día / noche y posiblemente riesgo de colisión de desechos orbitales . Además, los vehículos de reentrada también deben adaptarse tanto a la ingravidez como a las altas temperaturas y aceleraciones experimentadas durante la reentrada atmosférica .

Estación Espacial Internacional

El astronauta (centro superior) trabaja en la estructura de celosía integrada de la ISS

La Estación Espacial Internacional (ISS) es la única estructura habitada permanentemente en el espacio actualmente. Tiene el tamaño de un campo de fútbol americano y tiene una tripulación de seis personas. Con un volumen habitable de 358 m³, tiene más espacio interior que las plataformas de carga de dos camiones estadounidenses de 18 ruedas. [29] Sin embargo, debido al entorno de microgravedad de la estación espacial, no siempre hay paredes, pisos y techos bien definidos y todas las áreas presurizadas se pueden utilizar como espacio para vivir y trabajar. La Estación Espacial Internacional todavía está en construcción. Los módulos se lanzaron principalmente utilizando el transbordador espacial hasta su desactivación y fueron ensamblados por su tripulación con la ayuda del equipo de trabajo a bordo de la estación espacial. Los módulos ISS a menudo se diseñaron y construyeron para apenas caber dentro de la bahía de carga útil del transbordador, que es cilíndrica con un diámetro de 4,6 metros. [30]

Una vista interior del módulo Columbus

La vida a bordo de la estación espacial es distinta de la vida terrestre en algunos aspectos muy interesantes. Los astronautas comúnmente "flotan" objetos entre sí; por ejemplo, le darán un empujón inicial a un portapapeles y se deslizará hasta su receptor a través de la habitación. De hecho, un astronauta puede acostumbrarse tanto a este hábito que se olvida de que ya no funciona cuando regresa a la Tierra. [ cita requerida ] La dieta de los viajeros espaciales de la ISS es una combinación de alimentos espaciales de las naciones participantes . Cada astronauta selecciona un menú personalizado antes del vuelo. Muchas opciones de alimentos reflejan las diferencias culturales de los astronautas, como el tocino y los huevos frente a los productos de pescado para el desayuno (para EE. UU. Y Rusia, respectivamente). [31] Más recientemente, delicias como el curry de ternera japonés, el kimchi [32] y el pez espada (estilo Riviera) se han presentado en el puesto de avanzada en órbita. [33] Como gran parte de la comida de la EEI está deshidratada o sellada en bolsas al estilo MRE , los astronautas están muy emocionados de obtener comida relativamente fresca de las misiones de reabastecimiento del transbordador y Progress . Los alimentos se almacenan en paquetes que facilitan la alimentación en microgravedad al mantenerlos restringidos a la mesa. El embalaje y la basura gastados deben recogerse para cargarlos en una nave espacial disponible para su eliminación. La gestión de residuos no es tan sencilla como en la Tierra. La ISS tiene muchas ventanas para observar la Tierra y el espacio, una de las actividades de ocio favoritas de los astronautas. Dado que el sol sale cada 90 minutos, las ventanas se cubren durante la "noche" para ayudar a mantener el ciclo de sueño de 24 horas.

Cuando un transbordador está operando en órbita terrestre baja, la ISS sirve como refugio de seguridad en caso de emergencia . La incapacidad de recurrir a la seguridad de la ISS durante la última Misión de Servicio del Telescopio Espacial Hubble (debido a las diferentes inclinaciones orbitales ) fue la razón por la que se convocó a un transbordador de respaldo a la plataforma de lanzamiento. Por lo tanto, los astronautas de la ISS operan con la mentalidad de que pueden ser llamados a dar refugio a la tripulación del transbordador en caso de que ocurra algo que comprometa una misión. La Estación Espacial Internacional es un proyecto de cooperación colosal entre muchas naciones. La atmósfera imperante a bordo es de diversidad y tolerancia. Esto no significa que sea perfectamente armonioso. Los astronautas experimentan las mismas frustraciones y disputas interpersonales que sus homólogos terrestres.

Un día típico en la estación podría comenzar con el despertar a las 6:00 am dentro de una cabina privada insonorizada en las habitaciones de la tripulación. [34] Los astronautas probablemente encontrarían sus sacos de dormir en posición vertical atados a la pared, porque la orientación no importa en el espacio. Los muslos del astronauta se levantarían unos 50 grados de la vertical. [35] Esta es la postura corporal neutra en la ingravidez: sería excesivamente agotador "sentarse" o "pararse" como es común en la Tierra. Arrastrándose fuera de su puesto, un astronauta puede charlar con otros astronautas sobre los experimentos científicos del día, las conferencias de control de la misión, las entrevistas con los terrícolas y tal vez incluso una caminata espacial o la llegada de un transbordador espacial.

Bigelow Aerospace (fuera de actividad desde marzo de 2020) [36]

Bigelow Aerospace dio el paso único para asegurar dos patentes que la NASA poseía por el desarrollo del concepto Transhab con respecto a las estructuras espaciales inflables. La compañía ahora tiene los derechos exclusivos para el desarrollo comercial de la tecnología de módulos inflables. [37] El 12 de julio de 2006, el hábitat espacial experimental Génesis I se lanzó a la órbita terrestre baja. Genesis I demostró la viabilidad básica de las estructuras espaciales inflables, incluso llevando una carga útil de experimentos de ciencias de la vida. El segundo módulo, Genesis II , se puso en órbita el 28 de junio de 2007 y probó varias mejoras con respecto a su predecesor. Entre estos se encuentran los conjuntos de ruedas de reacción , un sistema de medición de precisión para orientación, nueve cámaras adicionales, un control de gas mejorado para el inflado del módulo y un conjunto mejorado de sensores integrados. [38]

Si bien la arquitectura de Bigelow sigue siendo modular, la configuración inflable permite mucho más volumen interior que los módulos rígidos. El BA-330 , el modelo de producción a gran escala de Bigelow, tiene más del doble del volumen del módulo más grande de la ISS. Los módulos inflables se pueden acoplar a módulos rígidos y son especialmente adecuados para la vivienda y el lugar de trabajo de la tripulación. En 2009, la NASA comenzó a considerar la posibilidad de conectar un módulo Bigelow a la ISS, después de abandonar el concepto Transhab más de una década antes. [39] Es probable que los módulos tengan un núcleo interior sólido para soporte estructural. El espacio utilizable circundante podría dividirse en diferentes habitaciones y pisos. El Módulo de Actividad Expandible de Bigelow (BEAM) fue transportado a la ISS y llegó el 10 de abril de 2016, dentro del maletero de carga sin presión de un SpaceX Dragon durante la misión de carga SpaceX CRS-8 . [40]

Bigelow Aerospace puede optar por lanzar muchos de sus módulos de forma independiente, alquilando su uso a una amplia variedad de empresas, organizaciones y países que no pueden pagar sus propios programas espaciales. Los posibles usos de este espacio incluyen la investigación de microgravedad y la fabricación espacial . O podemos ver un hotel espacial privado compuesto por numerosos módulos Bigelow para habitaciones, observatorios o incluso un gimnasio acolchado recreativo. Existe la opción de usar dichos módulos para cuartos de habitación en misiones espaciales a largo plazo en el Sistema Solar. Un aspecto sorprendente de los vuelos espaciales es que una vez que una nave abandona la atmósfera, la forma aerodinámica no es un problema. Por ejemplo, es posible aplicar una inyección translunar a una estación espacial completa y enviarla a volar por la Luna. Bigelow ha expresado la posibilidad de que sus módulos se modifiquen también para los sistemas de superficie lunar y marciana.

Lunar

La arquitectura lunar existe tanto en la teoría como en la práctica. Hoy [ ¿cuándo? ] los artefactos arqueológicos de puestos de avanzada humanos temporales yacían intactos en la superficie de la Luna. Cinco etapas de descenso del Módulo Lunar del Apolo se encuentran en posición vertical en varios lugares de la región ecuatorial del Lado Cercano , insinuando los esfuerzos extraterrestres de la humanidad. La hipótesis principal sobre el origen de la Luna no obtuvo su estado actual hasta después de que se analizaron las muestras de rocas lunares. [41] La Luna es lo más lejos que los humanos se han aventurado jamás de su hogar, y la arquitectura espacial es lo que los mantuvo con vida y les permitió funcionar como humanos.

Apolo

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La etapa de ascenso del Módulo Lunar despega de la Luna en 1972, dejando atrás la etapa de descenso. Vista desde la cámara de televisión del rover Lunar .

En el crucero a la Luna, los astronautas del Apolo tenían dos "habitaciones" para elegir: el Módulo de Comando (CM) o el Módulo Lunar (LM). Esto se puede ver en la película Apollo 13, donde los tres astronautas se vieron obligados a utilizar el LM como bote salvavidas de emergencia. El paso entre los dos módulos fue posible a través de un túnel de acoplamiento presurizado, una gran ventaja sobre el diseño soviético , que requería ponerse un traje espacial para cambiar de módulo. El módulo de comando presentaba cinco ventanas hechas de tres gruesos paneles de vidrio. Los dos paneles interiores, hechos de aluminosilicato , aseguraron que el aire de la cabina no se filtrara al espacio. El panel exterior sirvió como escudo de escombros y parte del escudo térmico necesario para la reentrada atmosférica . El CM era una nave espacial sofisticada con todos los sistemas necesarios para un vuelo exitoso, pero con un volumen interior de 6,17 m 3 podría considerarse abarrotado para tres astronautas. [42] Tenía sus debilidades de diseño, como no tener inodoro (los astronautas usaban 'tubos de alivio' y bolsas fecales tan odiados). La llegada de la estación espacial traería consigo sistemas de soporte vital efectivos con tecnologías de gestión de desechos y recuperación de agua.

El Módulo Lunar tenía dos etapas. Una etapa superior presurizada, denominada etapa de ascenso, fue la primera nave espacial verdadera, ya que solo podía operar en el vacío del espacio. La etapa de Descenso llevó el motor utilizado para el descenso, el tren de aterrizaje y el radar, el combustible y los consumibles, la famosa escalera y el Lunar Rover durante las misiones Apolo posteriores. La idea detrás de la puesta en escena es reducir la masa más adelante en un vuelo, y es la misma estrategia utilizada en un cohete multietapa lanzado desde la Tierra . El piloto LM se puso de pie durante el descenso a la Luna. El aterrizaje se logró mediante control automático con un modo de respaldo manual. No había esclusa de aire en el LM, por lo que toda la cabina tuvo que ser evacuada (aire ventilado al espacio) para enviar a un astronauta a caminar sobre la superficie. Para mantenerse con vida, ambos astronautas del LM tendrían que ponerse sus trajes espaciales en este punto. El Módulo Lunar funcionó bien para lo que fue diseñado. Sin embargo, una gran incógnita permaneció durante todo el proceso de diseño: los efectos del polvo lunar . Cada astronauta que caminó sobre la Luna siguió el rastro de polvo lunar, contaminando el LM y más tarde el CM durante el Encuentro de la Órbita Lunar . Estas partículas de polvo no pueden eliminarse con un cepillo y han sido descritas por John Young del Apolo 16 como diminutas hojas de afeitar. Pronto se comprendió que para que los humanos vivieran en la Luna, la mitigación del polvo era uno de los muchos problemas que debían tomarse en serio.

Programa de constelaciones

El Estudio de Arquitectura de Sistemas de Exploración que siguió a la Visión para la Exploración Espacial de 2004 recomendó el desarrollo de una nueva clase de vehículos que tienen capacidades similares a sus predecesores Apollo con varias diferencias clave. En parte para retener parte de la fuerza laboral y la infraestructura terrestre del programa del Transbordador Espacial, los vehículos de lanzamiento debían utilizar tecnologías derivadas del Transbordador . En segundo lugar, en lugar de lanzar a la tripulación y la carga en el mismo cohete, el Ares I más pequeño debía lanzar a la tripulación con el Ares V más grande para manejar la carga más pesada. Las dos cargas útiles debían encontrarse en la órbita terrestre baja y luego dirigirse a la Luna desde allí. El Módulo Lunar Apolo no podía transportar suficiente combustible para llegar a las regiones polares de la Luna, pero el módulo de aterrizaje lunar Altair estaba destinado a acceder a cualquier parte de la Luna. Si bien los sistemas de superficie y Altair habrían sido igualmente necesarios para que el programa Constellation llegara a buen término, la atención se centró en el desarrollo de la nave espacial Orion para acortar la brecha en el acceso de EE. UU. A la órbita después del retiro del transbordador espacial en 2010.

Incluso la NASA ha descrito la arquitectura de Constellation como "Apolo con esteroides". [43] No obstante, el regreso al diseño probado de la cápsula es un paso bienvenido por muchos. [44]

marciano

La arquitectura marciana es una arquitectura diseñada para sustentar la vida humana en la superficie de Marte y todos los sistemas de soporte necesarios para que esto sea posible. El muestreo directo de hielo de agua en la superficie, [45] y la evidencia de flujos de agua similares a géiseres en la última década [46] han convertido a Marte en el entorno extraterrestre más probable para encontrar agua líquida y, por lo tanto , vida extraterrestre en el Sistema Solar. . Además, alguna evidencia geológica sugiere que Marte podría haber sido cálido y húmedo a escala global en su pasado distante. La intensa actividad geológica ha remodelado la superficie de la Tierra, borrando la evidencia de nuestra historia más antigua. Sin embargo, las rocas marcianas pueden ser incluso más antiguas que las de la Tierra, por lo que explorar Marte puede ayudarnos a descifrar la historia de nuestra propia evolución geológica, incluido el origen de la vida en la Tierra . [47] Marte tiene atmósfera, aunque su presión superficial es menos del 1% de la de la Tierra. Su gravedad superficial es aproximadamente el 38% de la de la Tierra. Aunque aún no se ha llevado a cabo una expedición humana a Marte, se ha realizado un trabajo significativo en el diseño del hábitat marciano. La arquitectura marciana generalmente se divide en una de dos categorías: arquitectura importada de la Tierra completamente ensamblada y arquitectura que hace uso de recursos locales.

Von Braun y otras propuestas tempranas

Wernher von Braun fue el primero en presentar una propuesta técnicamente completa para una expedición tripulada a Marte. En lugar de un perfil de misión mínimo como Apollo, von Braun imaginó una tripulación de 70 astronautas a bordo de una flota de diez naves espaciales masivas. Cada nave se construiría en órbita terrestre baja, lo que requeriría casi 100 lanzamientos separados antes de que uno estuviera completamente ensamblado. Siete de las naves espaciales serían para la tripulación, mientras que tres fueron designadas como naves de carga. Incluso hubo diseños para pequeños "botes" para trasladar a la tripulación y los suministros entre los barcos durante el crucero al Planeta Rojo, que debía seguir una trayectoria de transferencia Hohmann de energía mínima . Este plan de misión implicaría tiempos de tránsito en un solo sentido del orden de ocho meses y una estadía prolongada en Marte, creando la necesidad de alojamiento a largo plazo en el espacio. Al llegar al Planeta Rojo, la flota entraría en la órbita de Marte y permanecería allí hasta que las siete naves humanas estuvieran listas para regresar a la Tierra. Solo los planeadores de aterrizaje , que estaban almacenados en los buques de carga, y sus etapas de ascenso asociadas viajarían a la superficie. Se construirían hábitats inflables en la superficie junto con una pista de aterrizaje para facilitar más aterrizajes de planeadores. Todo el propulsor y los consumibles necesarios debían traerse de la Tierra en la propuesta de von Braun. Parte de la tripulación permaneció en los barcos de pasajeros durante la misión de observación orbital de Marte y para el mantenimiento de los barcos. [48] Los barcos de pasajeros tenían esferas habitables de 20 metros de diámetro. Debido a que el miembro promedio de la tripulación pasaría mucho tiempo en estas naves (alrededor de 16 meses de tránsito más turnos rotativos en la órbita de Marte), el diseño del hábitat para las naves fue una parte integral de esta misión.

Von Braun era consciente de la amenaza que representaba la exposición prolongada a la ingravidez. Sugirió atar los barcos de pasajeros para girar alrededor de un centro de masa común o incluir "celdas de gravedad" auto-giratorias en forma de mancuernas para desplazarse junto a la flotilla para proporcionar a cada miembro de la tripulación unas pocas horas de gravedad artificial cada día. [49] En el momento de la propuesta de von Braun, se sabía poco de los peligros de la radiación solar más allá de la Tierra y se pensaba que la radiación cósmica presentaba el desafío más formidable. [48] El descubrimiento de los cinturones de Van Allen en 1958 demostró que la Tierra estaba protegida de las partículas solares de alta energía. Para la parte de la superficie de la misión, los hábitats inflables sugieren el deseo de maximizar el espacio habitable. Está claro que von Braun consideraba a los miembros de la expedición como parte de una comunidad con mucho tráfico e interacción entre embarcaciones.

La Unión Soviética realizó estudios de exploración humana de Marte y presentó diseños de misión un poco menos épicos (aunque no cortos en tecnologías exóticas) en 1960 y 1969. [50] El primero de los cuales utilizó propulsión eléctrica para tránsito interplanetario y reactores nucleares como el plantas de energía. En las naves espaciales que combinan tripulación humana y reactores nucleares, el reactor generalmente se coloca a una distancia máxima de los alojamientos de la tripulación, a menudo al final de un poste largo, por razones de seguridad radiológica. Un componente interesante de la misión de 1960 fue la arquitectura de la superficie. Se iba a montar un "tren" con ruedas para terrenos accidentados con módulos de investigación aterrizados, uno de los cuales era una cabina para la tripulación. El tren debía atravesar la superficie de Marte desde el polo sur al polo norte, un objetivo extremadamente ambicioso incluso para los estándares actuales. [51] Otros planes soviéticos, como el TMK, evitaban los grandes costes asociados con el aterrizaje en la superficie marciana y abogaban por sobrevuelos pilotos (tripulados) de Marte. Las misiones de sobrevuelo, como el Apolo 8 lunar , extienden la presencia humana a otros mundos con menos riesgo que los aterrizajes. La mayoría de las primeras propuestas soviéticas pedían lanzamientos utilizando el desafortunado cohete N1 . Por lo general, también involucraban a menos tripulantes que sus contrapartes estadounidenses. [52] Los primeros conceptos de arquitectura marciana generalmente presentaban ensamblaje en órbita terrestre baja, trayendo todos los consumibles necesarios de la Tierra y áreas designadas de trabajo vs. La perspectiva moderna de la exploración de Marte no es la misma.

Iniciativas recientes

En cada estudio serio de lo que se necesitaría para llevar a los humanos a Marte, mantenerlos con vida y luego devolverlos a la Tierra, la masa total requerida para la misión es simplemente asombrosa. El problema radica en que para lanzar la cantidad de consumibles (oxígeno, comida y agua) que incluso una pequeña tripulación atravesaría durante una misión a Marte de varios años, se necesitaría un cohete muy grande con la gran mayoría de su propia masa como propulsor. . Aquí es de donde provienen los múltiples lanzamientos y ensamblajes en órbita terrestre. Sin embargo, incluso si una nave de este tipo, llena de mercancías, pudiera ponerse en órbita, necesitaría un suministro adicional (grande) de propulsor para enviarla a Marte. El delta-v , o cambio en la velocidad, requerido para insertar una nave espacial desde la órbita de la Tierra a una órbita de transferencia de Marte es de muchos kilómetros por segundo. Cuando pensamos en llevar astronautas a la superficie de Marte y de regreso a casa, rápidamente nos damos cuenta de que se necesita una enorme cantidad de propulsor si todo se toma de la Tierra. Esta fue la conclusión a la que se llegó en el 'Estudio de 90 días' de 1989 iniciado por la NASA en respuesta a la Iniciativa de Exploración Espacial .

La NASA Design Reference Mission 3.0 incorporó muchos conceptos de la propuesta Mars Direct

Varias técnicas han cambiado la perspectiva de la exploración de Marte. El más poderoso de los cuales es la utilización de recursos in situ. Utilizando hidrógeno importado de la Tierra y dióxido de carbono de la atmósfera marciana, la reacción de Sabatier se puede utilizar para fabricar metano (para propulsor de cohetes) y agua (para beber y para la producción de oxígeno a través de la electrólisis ). Otra técnica para reducir los requisitos de propulsores traídos desde la Tierra es el aerofrenado . El aerofrenado implica rozar las capas superiores de una atmósfera, durante muchas pasadas, para reducir la velocidad de una nave espacial. Es un proceso que requiere mucho tiempo y se muestra más prometedor para ralentizar los envíos de carga de alimentos y suministros. El programa Constellation de la NASA exige el aterrizaje de humanos en Marte después de que se demuestre una base permanente en la Luna, pero los detalles de la arquitectura de la base están lejos de estar establecidos. Es probable que el primer asentamiento permanente consista en tripulaciones consecutivas que aterrizan módulos de hábitat prefabricados en la misma ubicación y los unen para formar una base. [53]

En algunos de estos modelos económicos modernos de la misión a Marte, vemos que el tamaño de la tripulación se reduce a un mínimo de 4 o 6. Tal pérdida en la variedad de relaciones sociales puede conducir a desafíos para formar respuestas sociales equilibradas y formar un sentido completo de identidad. . [18] De ello se deduce que si las misiones de larga duración deben llevarse a cabo con tripulaciones muy pequeñas, la selección inteligente de la tripulación es de primordial importancia. La asignación de roles es otro tema abierto en la planificación de la misión a Marte. El papel principal de 'piloto' es obsoleto cuando el aterrizaje toma solo unos minutos de una misión que dura cientos de días, y cuando ese aterrizaje se automatizará de todos modos. La asignación de roles dependerá en gran medida del trabajo a realizar en la superficie y requerirá que los astronautas asuman múltiples responsabilidades. En cuanto a la arquitectura de superficie, los hábitats inflables, quizás incluso proporcionados por Bigelow Aerospace , siguen siendo una posible opción para maximizar el espacio habitable. En misiones posteriores, los ladrillos podrían fabricarse a partir de una mezcla de regolito marciano para proteger o incluso componentes estructurales primarios y herméticos. [53] El entorno en Marte ofrece diferentes oportunidades para el diseño de trajes espaciales , incluso algo como el Bio-Traje ceñido .

Se han presentado varias propuestas específicas de diseño de hábitats, con diversos grados de análisis arquitectónico y de ingeniería. Una propuesta reciente, y ganadora del concurso Mars Habitat de la NASA en 2015, es Mars Ice House . El concepto de diseño es para un hábitat de la superficie de Marte, impreso en 3D en capas de hielo de agua en el interior de una membrana inflable de retención de presión fabricada en la Tierra. La estructura completa sería semitransparente, absorbiendo radiación dañina en varias longitudes de onda, mientras admitía aproximadamente el 50 por ciento de la luz en el espectro visible . Se propone que el hábitat se establezca y construya completamente a partir de una nave espacial robótica autónoma y bots, aunque se prevé una habitación humana con aproximadamente 2 a 4 habitantes una vez que el hábitat esté completamente construido y probado. [54] [55]

Está ampliamente aceptado que las misiones de reconocimiento robótico y pioneras precederán a la exploración humana de otros mundos. Tomar una decisión informada sobre qué destinos específicos justifican el envío de exploradores humanos requiere más datos de los que pueden proporcionar los mejores telescopios terrestres. Por ejemplo, la selección del lugar de aterrizaje para los aterrizajes del Apolo se basó en datos de tres programas robóticos diferentes: el programa Ranger , el programa Lunar Orbiter y el programa Surveyor . Antes de que se enviara un humano, una nave espacial robótica trazó un mapa de la superficie lunar, demostró la viabilidad de los aterrizajes suaves, filmó el terreno de cerca con cámaras de televisión y recogió y analizó el suelo. [56]

Una misión de exploración robótica generalmente está diseñada para transportar una amplia variedad de instrumentos científicos, que van desde cámaras sensibles a longitudes de onda particulares, telescopios, espectrómetros , dispositivos de radar , acelerómetros , radiómetros y detectores de partículas, por nombrar algunos. La función de estos instrumentos suele ser devolver datos científicos pero también puede ser dar una "sensación" intuitiva del estado de la nave espacial, permitiendo una familiarización subconsciente con el territorio que se explora, a través de la telepresencia . Un buen ejemplo de esto es la inclusión de cámaras HDTV en el orbitador lunar japonés SELENE . Si bien se podrían haber traído instrumentos puramente científicos en su lugar, estas cámaras permiten el uso de un sentido innato para percibir la exploración de la Luna.

El enfoque moderno y equilibrado para explorar un destino extraterrestre implica varias fases de exploración, cada una de las cuales debe generar una justificación para avanzar a la siguiente fase. La fase inmediatamente anterior a la exploración humana puede describirse como detección antropocéntrica, es decir, detección diseñada para dar a los humanos una sensación lo más realista posible de explorar realmente en persona. Más aún, la línea entre un sistema humano y un sistema robótico en el espacio no siempre será clara. Como regla general, cuanto más formidable es el entorno, más esencial es la tecnología robótica. Los sistemas robóticos pueden considerarse en general parte de la arquitectura espacial cuando su propósito es facilitar la habitación del espacio o extender el alcance de los sentidos fisiológicos al espacio.

El futuro de la arquitectura espacial depende de la expansión de la presencia humana en el espacio . Bajo el modelo histórico de misiones de exploración orquestadas por el gobierno iniciadas por administraciones políticas únicas , es probable que las estructuras espaciales se limiten a hábitats a pequeña escala y módulos orbitales con ciclos de vida de diseño de solo varios años o décadas. [ cita requerida ] Los diseños, y por lo tanto la arquitectura, generalmente serán fijos y sin comentarios en tiempo real de los propios viajeros del espacio. No es probable que la tecnología para reparar y mejorar los hábitats existentes, una práctica muy extendida en la Tierra, se desarrolle con objetivos de exploración a corto plazo. Si la exploración adquiere un carácter de múltiples administraciones o internacional, las perspectivas de desarrollo de la arquitectura espacial por parte de los propios habitantes serán más amplias. El turismo espacial privado es una forma de acelerar el desarrollo del espacio y una infraestructura de transporte espacial. Virgin Galactic ha indicado planes para una nave orbital, SpaceShipThree . La demanda de turismo espacial es ilimitada. No es difícil imaginar parques lunares o cruceros por Venus . Otro impulso para convertirse en una especie espacial es la defensa planetaria .

La misión espacial clásica es la misión de interceptación de asteroides que chocan con la Tierra . Usar detonaciones nucleares para dividir o desviar el asteroide es, en el mejor de los casos, arriesgado. Tal táctica podría empeorar el problema al aumentar la cantidad de fragmentos de asteroides que terminan golpeando la Tierra. Robert Zubrin escribe:

Si las bombas se van a utilizar como deflectores de asteroides, no se pueden lanzar sin más. No, antes de que se detone cualquier bomba, el asteroide deberá ser explorado a fondo, su geología evaluada y la ubicación de las bombas subterráneas se determinará cuidadosamente y se ubicará con precisión sobre la base de dicho conocimiento. Se necesitará un equipo humano, compuesto por topógrafos, geólogos, mineros, perforadores y expertos en demolición, en la escena para hacer bien el trabajo. [57]

Las sondas robóticas han explorado gran parte del sistema solar, pero los humanos aún no han abandonado la influencia de la Tierra.

Si dicha tripulación debe ser convocada a un asteroide distante, puede haber formas menos riesgosas de desviar el asteroide. Otra estrategia prometedora de mitigación de asteroides es aterrizar una tripulación en el asteroide mucho antes de su fecha de impacto y comenzar a desviar parte de su masa al espacio para alterar lentamente su trayectoria. Esta es una forma de propulsión de cohetes en virtud de la tercera ley de Newton con la masa del asteroide como propulsor. Ya sea que se utilicen explosiones de armas nucleares o desvío de masas, es posible que sea necesario enviar una tripulación humana considerable al espacio durante muchos meses, si no años, para cumplir esta misión. [58] Preguntas como en qué vivirán los astronautas y cómo será la nave son preguntas para el arquitecto espacial.

Cuando se dan cuenta de las motivaciones para ir al espacio, se puede comenzar a trabajar para mitigar las amenazas más graves. Una de las mayores amenazas para la seguridad de los astronautas en el espacio son los eventos de radiación repentinos de las erupciones solares . La violenta tormenta solar de agosto de 1972, que ocurrió entre las misiones Apolo 16 y Apolo 17, podría haber producido consecuencias fatales si los astronautas hubieran quedado expuestos en la superficie lunar. [59] La protección más conocida contra la radiación en el espacio es el blindaje; un escudo especialmente eficaz es el agua contenida en grandes tanques que rodean a los astronautas. [60] Desafortunadamente, el agua tiene una masa de 1000 kilogramos por metro cúbico. Un enfoque más práctico sería construir "refugios para tormentas" solares a los que los viajeros espaciales puedan retirarse durante los eventos pico. [61] Sin embargo, para que esto funcione, sería necesario que exista un sistema de transmisión del clima espacial para advertir a los astronautas de las próximas tormentas, al igual que un sistema de alerta de tsunamis advierte a los habitantes costeros de un peligro inminente. Quizás algún día una flota de naves espaciales robóticas orbitará cerca del Sol, monitoreando la actividad solar y enviando preciosos minutos de advertencia antes de que ondas de partículas peligrosas lleguen a las regiones habitadas del espacio.

Nadie sabe cuál será el futuro humano a largo plazo en el espacio. Quizás después de adquirir experiencia con vuelos espaciales de rutina al explorar diferentes mundos en el Sistema Solar y desviar algunos asteroides, la posibilidad de construir hábitats e infraestructura espaciales no modulares estará al alcance de la capacidad. [ cita requerida ] Tales posibilidades incluyen impulsores masivos en la Luna, que lanzan cargas útiles al espacio usando solo electricidad, y colonias espaciales giratorias con sistemas ecológicos cerrados . Se puede ver un Marte en las primeras etapas de terraformación , donde los habitantes solo necesitan máscaras de oxígeno simples para caminar sobre la superficie. En cualquier caso, estos futuros requieren una arquitectura espacial.

Educación en arquitectura espacial para ingenieros y arquitectos: diseño y planificación más allá de la Tierra por Haeuplik-Meusburger y Bannova, 2016

Estación Espacial Internacional - Arquitectura más allá de la Tierra por David Nixon, 2016

Arquitectura espacial: la nueva frontera para la investigación del diseño por Neal Leach (Ed.), 2014

Arquitectura para astronautas: un enfoque basado en actividades de Haeuplik-Meusburger, 2011 [62]

Fuera de este mundo: el nuevo campo de la arquitectura espacial por Scott Howe y Brent Sherwood (Ed.), 2009

  • La Estación Espacial Internacional en su configuración de 2010

  • Muchas tecnologías de soporte vital se han adaptado del submarino .

  • Una nave espacial Soyuz acoplada al módulo Mir Core .

  • Una nave espacial hipotética que realiza un encuentro en la órbita de Marte .

  • 1989 pintura de las operaciones en la superficie de Marte.

  • La esfera de Bernal es un ejemplo de arquitectura espacial no modular.

  • La gravedad artificial se puede crear girando una colonia espacial.

  • Dyson Sphere es la estructura para crear asentamientos espaciales en el espacio y esferas Dyson alrededor de diferentes objetos espaciales.

  • Arquitectura aeroespacial
  • Estación de investigación  : estación construida con el propósito de realizar investigaciones científicas.
  • Observatorio espacial
  • Construcción de superficie planetaria
  • Compañía de energía Shackleton
  • Colonización espacial
  • Turismo espacial
  • Construcción subterránea
  • Construcción submarina: construcción  industrial en un entorno submarino
  • Infraestructura
  • Desarrollo basado en infraestructura

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  • Spacearchitect.org
  • Centro Internacional Sasakawa de Arquitectura Espacial (SICSA)
  • Cullen College of Engineering En 2015, esta Maestría en Ciencias en Arquitectura Espacial se cambió al Departamento de Ingeniería Mecánica como un programa de posgrado interdisciplinario en Cullen College of Engineering.
  • Universidad espacial internacional (ISU)
  • Conferencia Internacional sobre Sistemas Ambientales (ICES)
  • Estación de Investigación del Ártico Marte Flashline (FMARS)
  • Evaluación de hábitats espaciales (Apollo, Salyut, Skylab, estación espacial Mir, transbordador, estación espacial internacional) según las actividades humanas (sueño, higiene, alimentación, trabajo, ocio)