ناسا در حال آزمایش خانه ای برای مریخ است؛ جایی که حتی زباله هم دور ریخته نمی شود (+فیلم و عکس)

عصر ایران - تصور کنید خانه ای دارید که اگر سیستم تصفیه آب آن از کار بیفتد، دیگر جایی برای دوش گرفتن یا شستن ظرف ها ندارید؛ اگر دستگاه تولید اکسیژن خراب شود، مسئله فقط یک تعمیر ساده نیست و اگر بخشی از تجهیزات تهویه یا تامین انرژی از کار بیفتد، جان ساکنان مستقیما به خطر می افتد.

این شاید شبیه داستان های علمی تخیلی باشد، اما ناسا سال هاست در حال بررسی همین مسئله است؛ اینکه اگر روزی انسان بخواهد کره ماه یا سیاره مریخ را خانه خود بداند، این خانه دقیقا چگونه باید طراحی شود؟

در مرکز فضایی جانسون ناسا در هیوستون، پاسخ بخشی از این پرسش در سازه ای به نام Mars Dune Alpha در حال آزمایش است. چهار نفر از اکتبر 2025 وارد این زیستگاه شده اند تا برای 378 روز شرایط زندگی در یک ماموریت شبیه سازی شده به مریخ را تجربه کنند. این پروژه بخشی از برنامه «چپی» (CHAPEA) ناساست؛ برنامه ای که هدف آن بررسی اثرات انزوا، محدودیت منابع و شرایط دشوار زندگی بر عملکرد انسان در ماموریت های طولانی مدت فضایی است.

اما Mars Dune Alpha فقط یک آزمایش برای بررسی رفتار انسان در شرایط انزوا نیست. این سازه نگاه متفاوتی به مفهوم «خانه» ارائه می دهد؛ خانه ای که در آن دیوارها، سیستم های تامین آب و هوا، محل تولید غذا، تجهیزات پزشکی و حتی مدیریت زباله، همگی بخشی از یک سیستم واحد هستند.

در زمین، بسیاری از این سیستم ها از دید ما پنهان اند. آب از لوله وارد خانه می شود، فاضلاب ناپدید می شود، برق از شبکه می آید و اگر وسیله ای خراب شود، معمولا می توان قطعه جایگزین را سفارش داد. اما در مریخ خبری از این زیرساخت های گسترده نیست.

در آنجا خانه باید بخش بزرگی از زیرساخت مورد نیاز خودش را همراه داشته باشد.

خانه ای که توسط انسان ها ساخته و مدیریت می شود

پروژه Mars Dune Alpha سازه ای حدود 158 مترمربعی است که توسط شرکت معماری بیگ (BIG) طراحی و با فناوری چاپ سه بعدی شرکت آیکان (ICON) ساخته شده است. این زیستگاه برای چهار نفر طراحی شده و افزون بر اتاق های خصوصی، فضای کار، بخش های مشترک، تجهیزات پزشکی و فضایی برای پرورش گیاهان دارد.

اعضای خدمه در این محیط فقط زندگی نمی کنند؛ آنها باید خانه خود را نیز اداره کنند. ورزش می کنند، محصولات گیاهی پرورش می دهند، تجهیزات را نگهداری می کنند و در محوطه ای پوشیده از شن قرمز، پیاده روی های شبیه سازی شده روی سطح مریخ انجام می دهند.

حتی محدودیت منابع و خرابی تجهیزات نیز بخشی از آزمایش است. ارتباط با زمین هم با تاخیر شبیه سازی شده انجام می شود تا شرایطی نزدیک تر به فاصله بسیار زیاد مریخ و زمین ایجاد شود.

دیوارهای ضخیم و آجدار این سازه که با سیستم چاپ سه بعدی آیکان ساخته شده اند، ظاهر یک پایگاه آینده نگر را به آن داده اند. اما شاید جذاب ترین بخش آزمایش، نه فناوری چاپ سه بعدی، بلکه چیزی بسیار ساده تر باشد: اینکه انسان در چنین محیطی چگونه احساس زندگی خواهد کرد.

وقتی حریم خصوصی به یک نیاز حیاتی تبدیل می شود

روی زمین، داشتن یک اتاق خصوصی موضوعی کاملا عادی است. اما وقتی قرار باشد چند انسان ماه ها یا حتی سال ها در یک فضای محدود زندگی کنند، حریم خصوصی به یک مسئله جدی معماری تبدیل می شود.

در Mars Dune Alpha، اتاق های خصوصی از فضاهای مشترک جدا شده اند و ارتفاع سقف ها نیز در بخش های مختلف متفاوت است. هدف، ایجاد نوعی تنوع فضایی در محیطی است که ساکنان آن برای مدت طولانی تقریبا هیچ گاه از آن خارج نمی شوند.

این موضوع شاید در یک خانه معمولی جزئی به نظر برسد، اما در یک زیستگاه فضایی هر مترمربع اهمیت دارد. هر فضای اضافه به معنی جرم بیشتر، تجهیزات بیشتر و هزینه بالاتر برای انتقال سازه به مقصد است.

با این حال، حذف فضای خصوصی می تواند فشار روانی زیادی ایجاد کند.

نمونه جالب دیگری از این رویکرد را می توان در پروژه لونارک (LUNARK) دید؛ زیستگاهی آزمایشی که توسط معماران شرکت ساگا اسپیس آرکیتکتس (SAGA Space Architects) در سال 2020 در گرینلند مستقر شد.

دو معمار، سباستین آریستوتلیس و کارل یوهان سورنسن، به مدت 60 روز در این زیستگاه زندگی کردند. فضای داخلی لونارک تنها حدود 17.2 مترمکعب بود و دو فضای خواب خصوصی در قسمت بالایی قرار داشتند.

فضاهای خواب با عایق صوتی از بخش مشترک جدا شده بودند و هر فرد فضای کوچکی برای نگهداری وسایل شخصی خود داشت.

در چنین محیطی، یک فضای کوچک برای تنها بودن دیگر یک تجمل نیست؛ بخشی از طراحی برای حفظ توانایی انسان در ادامه زندگی روزمره است.

در فضا چیزی به نام «دور ریختن» وجود ندارد

یکی از بزرگ ترین تفاوت های زندگی روی زمین و یک زیستگاه فضایی، مسئله زباله است.

روی زمین وقتی چیزی را دور می اندازیم، معمولا دیگر به آن فکر نمی کنیم. اما در ماه یا مریخ، «دور» معنای چندانی ندارد.

اگر یک ماموریت فضایی ماه ها یا سال ها از زمین فاصله داشته باشد، نمی توان انتظار داشت مواد مصرف شده به سادگی از چرخه خارج شوند. همین مسئله باعث شده دانشمندان به دنبال سیستم هایی باشند که بتوانند تا حد امکان منابع را در داخل زیستگاه بازیافت کنند.

یکی از مهم ترین نمونه ها، پروژه ملیسا (MELiSSA) آژانس فضایی اروپا است؛ سامانه ای که با الهام از چرخه های طبیعی زمین تلاش می کند یک اکوسیستم مصنوعی و تا حد امکان بسته ایجاد کند.

در چنین سیستمی، مواد آلی، دی اکسیدکربن، آب و اکسیژن دیگر جریان هایی یک طرفه نیستند. مواد زائد می توانند وارد فرآیندهای زیستی شوند، گیاهان در بازسازی اکسیژن و بازیابی آب نقش داشته باشند و بخشی از این چرخه نیز به تولید غذای مورد نیاز خدمه اختصاص پیدا کند.

اینجا مفهوم خانه تغییر می کند.

آشپزخانه، حمام، سیستم تهویه، تجهیزات تصفیه آب و فضای کشاورزی دیگر بخش های کاملا جدا از یکدیگر نیستند. همه آنها به یک چرخه بزرگ تر متصل اند.

در یک زیستگاه فضایی، چیزی واقعا «دور ریخته نمی شود»؛ فقط از بخشی از چرخه به بخش دیگری منتقل می شود.

خانه ای که باید برای خودش «آسمان» بسازد

یکی دیگر از مشکلات زندگی در محیط های بسته، چیزی است که روی زمین تقریبا رایگان در اختیار ما قرار دارد: نور طبیعی.

نور خورشید فقط برای روشن کردن محیط نیست. بدن انسان از تغییرات نور و تاریکی برای تنظیم ریتم شبانه روزی استفاده می کند. طلوع و غروب، تغییر شدت نور و حتی رنگ نور در طول روز، به مغز کمک می کند زمان را تشخیص دهد.

در پروژه لونارک، ساکنان با محیطی رو به رو بودند که در آن دسترسی به نور مستقیم خورشید بسیار محدود بود. به همین دلیل، بخش بزرگی از سقف زیستگاه به پنل های نورپردازی قابل برنامه ریزی مجهز شد.

این پنل ها شدت و طیف نور را در طول روز تغییر می دادند و نوعی چرخه مصنوعی شب و روز ایجاد می کردند.

به بیان ساده تر، سقف خانه نقش آسمان را بازی می کرد.

این تجربه نشان می دهد معماری فضایی فقط درباره ساخت دیوارهای مقاوم، تامین فشار مناسب یا محافظت در برابر تشعشعات نیست. یک زیستگاه باید بتواند شرایطی را فراهم کند که انسان از نظر روانی نیز بتواند ماه ها و سال ها در آن دوام بیاورد.

نور، صدا، دما، بافت، تنوع فضایی و حتی امکان تغییر محیط، همگی می توانند بخشی از چیزی باشند که در نهایت «قابل زندگی بودن» یک زیستگاه را تعیین می کند.

وقتی ساکنان خانه باید تعمیرکار آن هم باشند

در خانه های روی زمین، خرابی یک وسیله معمولا به معنی تماس با تعمیرکار است. در مریخ چنین گزینه ای وجود ندارد.

در برنامه «چپی»، ناسا عمدا شرایطی ایجاد می کند که خدمه با محدودیت منابع، انزوا، تاخیر ارتباطی و خرابی تجهیزات مواجه شوند.

در یکی از دوره های قطع ارتباط شبیه سازی شده، اعضای خدمه مجبور شدند حدود دو هفته بدون تماس مستقیم با مرکز کنترل فعالیت کنند و تنها به دستورالعمل ها و منابع موجود در زیستگاه متکی باشند.

این شرایط یک نکته مهم را برای طراحی آینده روشن می کند: خانه فضایی باید توسط ساکنانش قابل تعمیر باشد.

محل قرارگیری قطعات باید منطقی باشد. ابزارها باید در دسترس باشند. دستورالعمل های فنی باید در داخل زیستگاه وجود داشته باشند و تجهیزات ضروری نباید به گونه ای طراحی شوند که برای تعمیر آنها به متخصصی در فاصله میلیون ها کیلومتر نیاز باشد.

در لونارک حتی یک چاپگر سه بعدی نیز در نظر گرفته شده بود تا ساکنان بتوانند در صورت نیاز ابزار یا قطعات مورد نیاز خود را تولید کنند.

به این ترتیب، تعمیر و نگهداری دیگر فعالیتی در حاشیه معماری نیست؛ بخشی از خود معماری است.

خانه ای که باید با مصالح همان سیاره ساخته شود

اما پیش از آنکه انسان بتواند در چنین خانه ای زندگی کند، یک مشکل بسیار بزرگ تر وجود دارد: چگونه باید آن را به ماه یا مریخ منتقل کرد؟

انتقال هر کیلوگرم تجهیزات از زمین به یک جرم آسمانی دیگر هزینه و انرژی زیادی می طلبد. بنابراین منطقی نیست که تمام مصالح مورد نیاز یک شهر آینده را از زمین حمل کنیم.

راه حل احتمالی، استفاده از منابع موجود در مقصد است.

در یکی از طرح های مطرح شده با همکاری آژانس فضایی اروپا، شرکت فاستر + پارتنرز (Foster + Partners) ایده استفاده از یک سازه بادی تحت فشار را مطرح کرده که می توان آن را با پوسته ای ساخته شده از مواد سطح ماه پوشاند.

این پوسته می تواند افزون بر نقش سازه ای، از فضای داخلی در برابر تشعشعات و برخورد ریزشهاب سنگ ها محافظت کند و در عین حال نیاز به ارسال حجم زیادی از مصالح از زمین را کاهش دهد.

شرکت آیکان نیز با پروژه آلمپس (Olympus) در حال بررسی ایده مشابهی است؛ استفاده از منابع محلی برای ساخت سازه های مورد نیاز در ماه و مریخ.

در اینجا چاپ سه بعدی فقط یک روش ساخت و ساز جذاب و آینده نگرانه نیست بلکه می تواند راهی برای کاهش وابستگی یک زیستگاه به زمین باشد.

مریخ شاید تعریف ما از خانه را تغییر دهد

در نهایت، ساخت خانه روی مریخ فقط مسئله پیدا کردن ماده ای مناسب برای ساخت دیوار یا طراحی یک اتاق مقاوم در برابر فشار نیست.

مسئله این است که چگونه می توان یک سیستم کوچک و تقریبا مستقل ایجاد کرد که بتواند آب، هوا، غذا، انرژی، زباله و حتی نیازهای روانی انسان را برای مدت طولانی مدیریت کند.

روی زمین، خانه بخشی از یک شبکه بسیار بزرگ است. شبکه برق، سیستم آب و فاضلاب، فروشگاه ها، بیمارستان ها، کارخانه ها و هزاران زیرساخت دیگر در پشت صحنه فعالیت می کنند تا زندگی روزمره ما بدون توجه به آنها ادامه پیدا کند.

در مریخ، بخش بزرگی از این شبکه باید به داخل خانه منتقل شود.

شاید به همین دلیل است که آزمایش هایی مانند Mars Dune Alpha و LUNARK اهمیت زیادی دارند. آنها فقط شکل خانه های آینده را آزمایش نمی کنند؛ بلکه دارند بررسی می کنند انسان برای اینکه بتواند جایی را «خانه» بنامد، واقعا به چه چیزهایی نیاز دارد.

در فاصله میلیون ها کیلومتری زمین، خانه دیگر صرفا محلی برای خوابیدن و استراحت کردن نیست. خانه باید آب را بازیابی کند، هوا را تصفیه کند، غذا تولید کند، زباله را مدیریت کند، انرژی را حفظ کند، خرابی های خودش را تحمل کند و حتی برای ساکنانش نور روز را شبیه سازی کند.

در چنین شرایطی، مرز میان خانه و زیرساخت تقریبا از بین می رود.

و شاید این مهم ترین درسی باشد که معماری مریخی برای زمین دارد: یک خانه در نهایت یک فضای جدا از طبیعت و زیرساخت های اطرافش نیست؛ بلکه بخشی از یک چرخه بزرگ تر است. تفاوت فقط این است که روی زمین بسیاری از این ارتباطات را نمی بینیم، اما در مریخ دیگر نمی توان آنها را پنهان کرد.

تنظیم و ترجمه: محمدمهدی حیدرپور

با آغاز ماه آگاهی‌رسانیِ سرطان کودکان، تهران طلایی شد (+عکس)

بیشتر بخوانید:

آیا می توان محیط سیاره مریخ را قابل سکونت و مانند سیاره زمین ساخت؟

تماشاخانه

یک عروسی، یک انفجار؛ چرا این صحنه را قبلاً دیده‌ایم؟ عروسی‌هایی که با بمب تمام شدند

آنچه در حمله به عروسی در سیریک می‌دانیم / شغل داماد چه بود؟ چرا آمریکا نمی‌تواند زیرش بزند؟

فیلم های دیگر