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El nuevo desafío de la construcción: arquitectura espacial

El nuevo desafío de la construcción: arquitectura espacial

Hasta ahora, la arquitectura espacial se ha centrado principalmente en la ingeniería, con proyectos como estaciones espaciales orbitales o convoys de exploración a la Luna o a Marte, encargados por agencias espaciales como la ESA (Europa) o la NASA (EE. UU.). Pero en los últimos años, un espectro cada vez más amplio de profesionales (como arquitectos y sociólogos), así como empresarios e inversores (no todos bien intencionados), se han unido al desafío de diseñar entornos construidos extraterrestres, la nueva carrera espacial del siglo XXI.

El rápido desarrollo de la tecnología, el aumento de la población mundial y la crisis del cambio climático crean el escenario perfecto para pensar en la vida fuera de nuestro planeta, y a medida que estas tendencias continúan evolucionando y convergiendo, aparecen nuevas oportunidades para explorar opciones más allá de nuestros límites actuales (NEOM), así como nuevas organizaciones que apoyan esta investigación (SATC, SICSA). Aunque actualmente nadie habita Marte, hay muchos proyectos y simulaciones en curso (MARS-ONE, Mars City Science), ya se está explorando cómo diseñaremos, construiremos y habitaremos en el espacio exterior.

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En la conferencia de Arquitectura del Futuro celebrada en Kiev durante Octubre, tuvimos la oportunidad de hablar con algunas de las principales oficinas de arquitectura del mundo sobre su postura frente al tema.

Percibido por muchos como una aberración, ya que no deberíamos pensar en nuevas civilizaciones en el espacio exterior cuando aún no hemos resuelto cómo desarrollar una civilización sustentable en nuestro propio planeta, muchos otros lo ven como una gran oportunidad con el potencial de impulsar la industria hacia un futuro mejorado, lo que conduce a nuevas tecnologías y formas de pensar nuestros problemas actuales.

Para aquellos que están enfrentándose actualmente a diseñar el habitar fuera del planeta tierra, hay 6 grandes desafíos:

1. Eficiencia Hídrica

Tal como Bjarke Ingels comparte en su charla sobre su prototipo de Ciudad Marciana (Dubai), en el planeta tierra tenemos 1,5 mil millones de metros cúbicos de agua, mientras que en Marte solo tenemos 5 millones, por lo que debemos ser increíblemente eficientes con la forma en que usamos el agua. No hay agua lista para consumir, ésta debe ser creada a través del calentamiento del hielo existente en el suelo local, el agua se condensará y la materia remanente volverá a su origen. Una porción de esta agua producida se almacena mientras que una porción se usa para producir oxígeno.

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Esto nos obliga a repensar todos los procesos relacionados con el agua que actualmente damos por sentado, desde los más básicos, como el consumo directo, hasta los más secundarios, como la agricultura (que también se verá desafiado por una cantidad reducida de superficie terrestre) o ganado (la dieta vegana será la opción más factible). La forma en que construiremos también debe concebirse sin agua como material principal, y el tratamiento del aguas grises y aguas negras se volverá más factible que la generación de agua ‘nueva’

2. Energías Renovables 

En Marte no hay combustibles fósiles, por lo que la energía tiene que ser renovable. La combinación de fuentes de energía, como la solar, eólica y nuclear son posibles alternativas. La unidad de soporte vital MARS-ONE es uno de los proyectos que ya ha definido como capitalizar los recursos disponibles en Marte, a través de una propuesta de energía eléctrica generada mediante paneles fotovoltaicos delgados y flexibles, enrollables para un transporte compacto a Marte.

3. Ambientes Extremos: alta radiación, baja presión y bajas temperaturas

Marte tiene un ambiente muy extremo; No hay aire respirable, hay muy poca gravedad, nos hay campo magnético y tiene una atmósfera muy delgada, lo que se traduce en niveles muy altos de radiación.

Desde una perspectiva arquitectónica, hay que pensar en construir atmósferas especiales donde pueda contenerse el aire, así como conchas o estructuras que protejan a los humanos de la radiación. Cuatro tipos principales de estructuras  parecen ser las mejores soluciones para una base marciana: estructuras rígidas de metal o plástico, estructuras expandibles, túneles subterráneos y estructuras hechas de ladrillos o material rocoso.

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El proceso de construcción en sí mismo puede ser muy ineficiente e incluso peligroso. La superficie de la Luna, por ejemplo, está cubierta por una fina capa de polvo lunar hecha de granos microscópicos afilados que pueden cortar los pulmones si se inhala demasiado. Este polvo lunar puede cargarse electrostáticamente y adherirse a equipos y trajes espaciales, lo que hace que construir en la Luna sea como trabajar en un sitio de construcción con asbesto supercargado. Es un trabajo más adecuado para robots que humanos.

Una metodología usada por varios es la de combinar las tecnologías de impresión 3D con el uso material de origen local, Foster + Partners se aventuró hace unos años con ésta metodología imprimiendo una capa protectora de suelo lunar sobre una cúpula inflable, la carcasa consiste en una estructura celular hueca, inspirada en sistemas biológicos naturales que protege a los habitantes de meteoritos, radiación gamma y fluctuaciones de alta temperatura. AI SpaceFactory también emplea esta metodología, utilizando materiales lunares y marcianos como materia prima para infraestructura impresa en 3D. El uso de recursos in situ junto con la construcción autónoma les permite construir estructuras en capas, de manera segura y eficiente. Puedes ver la entrevista completa con uno de los cofundadores aquí.

Puente construido en impresora 3D

4. Cultura de reciclaje (no hay espacio para basura)

Tenemos que ser más inteligentes al usar los recursos. Debido a la cantidad de combustible necesaria para mover un kilogramo de cualquier cosa a través del espacio, no hay espacio para el consumo excesivo y el desperdicio. Esto significa que tendremos que cambiar nuestra cultura, nuestra mentalidad y nuestros modelos económicos por completo, ya que todas las configuraciones y estructuras que nos sostienen como sociedad deben ser lo más eficientes posible, ya sea que lo llamemos economía circular, sustentabilidad o sistemas circulares de soporte vital, es un sistema que debe estar 100% libre de desechos.

5. Rentabilidad: automatización de la construcción, materiales in-situ y robótica

Con entornos extremos y sin poder permitirse el desperdicio, los arquitectos deben usar materiales in situ, así como robótica e inteligencia artificial para optimizar el proceso de construcción. A un costo de USD $ 100 millones para aterrizar una carga lunar de 5 toneladas, un hogar promedio terrestre (50 toneladas) costaría mil millones de dólares y requeriría 10 viajes de ida y vuelta a la Luna para su finalización. Por el mismo peso, podríamos aterrizar 50 rovers robóticos y construir un puesto avanzado lunar si aprendemos a utilizar los materiales disponibles en la superficie.

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Mars Colonization de ZA Architects propone robots con energía solar para excavar viviendas para humanos en Marte, antes de la llegada de sus habitantes. Busca elegir áreas donde la roca basáltica se ha formado en columnas hexagonales, que se pueden quitar fácilmente para crear espacios tipo catedral, los robots luego pueden tejer estructuras de redes a partir de fibras de basalto para crear pisos en varios niveles dentro de las cuevas.

En pruebas para la NASA, AI SpaceFactory validó el uso de un nuevo material, que combina biopolímeros y compuestos de basalto, generando un material de construcción extra fuerte, que no solo ofrece una gran opción para la impresión 3D en el espacio, sino que son materiales que abundan en la Tierra y presentan alternativas sostenibles al concreto y al acero, que hoy generan el 9% de las emisiones globales de carbono.

Estructuras armadas con robots

Para información más detallada sobre conceptos, estructuras y tipologías de arquitectura extraterrestre, puedes revisar la tesis doctoral de Joanna Kozicka, donde analiza en profundidad los problemas arquitectónicos del diseño de una base marciana como hábitat en condiciones extremas.

6. Diseño centrado en el ser humano

Los problemas sociopsicológicos ocurren en todos los entornos confinados aislados, esto significa enfermedades fisiológicas y psicológicas, y va desde dolores de cabeza y trastornos del sueño hasta crisis emocionales. Estudios científicos indican que algunas soluciones arquitectónicas tienen un gran impacto en el bienestar de las personas, en el contexto espacial, los más relevantes son bases grandes y cómodas, la luz solar, la perspectiva del paisaje, el contacto con la naturaleza, interiores flexibles y espaciosos, así como la separación adecuada de ambientes: ruidoso de silencioso, luz de oscuridad, público de privado, espacios de trabajo versus espacios de vivienda.

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Otra empresa que trabaja en este desafío es Spacecraft, que estudia temas centrados en el ser humano (por ejemplo, micro-sociedades) para mejorar la calidad de vida integrando sistemas técnicos con interfaces humanas. Desde juegos interactivos para astronautas, hasta la integración del diseño de invernaderos, o el Moon Walker, una base lunar ambulante diseñada bajo la premisa de que el espacio y los elementos espaciales están estrechamente relacionados con los comportamientos humanos. Afortunadamente, ya podemos probar muchas de las hipótesis de diseño centradas en el ser humano antes de enviar a las personas a vivir en el espacio exterior, en varios entornos analógicos de la Tierra que son sistemas ecológicos cerrados, como la Antártida, los desiertos, el subsuelo y el suelo submarino.

Parece que los principios y sistemas que nos permitirán vivir en Marte, serán los mismos que nos permitirán ser grandes custodios en la Tierra.

Bjarke Ingels

Hay grandes desafíos que enfrentar cuando se enfrenta la arquitectura extraterrestre, y aunque pueda parecer un enfoque completamente irresponsable hacia el problema de la sobrepoblación humana, todos los hallazgos en la investigación de estos nuevos horizontes son muy aplicables para ayudarnos a resolver los desafíos actuales que enfrentamos en el planeta tierra.

Por Soledad Sambiasi
Texto recuperado el 9 de diciembre del 2019 de archdaily.mx