为外太空进行设计 | 麻省理工学院新闻
今年春季，麻省理工学院开设了一门新课程，要求学生设计人类在太空舒适工作和居住所需的东西。现在正是进行这些创作的时候。虽然美国宇航局的阿波罗任务让宇航员登陆月球、收集样本并返回地球，但美国宇航局目前的月球探索计划阿尔忒弥斯 (Artemis) 计划中的任务包括在月球轨道和月球表面建立长期基地。 跨学科设计课程 MAS.S66/4.154/16.89（太空建筑）与建筑系、航空航天系（AeroAstro）以及麻省理工学院媒体实验室的太空探索计划小组同时开办。来自整个学院的 35 名学生报名参加，他们设想、设计、制作原型并测试人类在月球上居住和活动可能需要什么。 该课程的受欢迎程度对于教师来说并不意外。 “麻省理工学院的很多学生都对太空充满热情，”课程讲师之一、AeroAstro 实践教授 Jeffrey Hoffman 说道。在麻省理工学院任教之前，Hoffman 曾是美国宇航局的一名宇航员，曾五次乘坐航天飞机执行任务。“当然，在 AeroAstro，一半的学生最终都想成为宇航员，所以他们之前并不是没有想过在太空生活。这是一个利用这种灵感并开展可能成为真实月球栖息地实际设计的项目的机会。” 麻省理工学院与 NASA 的合作历史，尤其是与阿波罗任务的合作历史，都有着详尽的记录。NASA 于 1961 年将阿波罗计划的首个重要合同授予了麻省理工学院。麻省理工学院媒体实验室主任、前 NASA 副局长达瓦·纽曼 (Dava Newman) 也是一名课程讲师。 本课程的目标是让学生为太空工作和生活的下一阶段做好准备。除了阿尔特弥斯任务之外，商业航天的兴起预示着研究这些设计的必要性。 “麻省理工学院建筑系在研究与实践的结合方面一直取得最大成功，”课程讲师兼建筑系主任 Nicholas de Monchaux 表示。“随着越来越多的设计师被要求针对极端环境和条件（包括太空）进行设计，我们看到了研究、合作和新实践形式的重要机会，包括与媒体实验室和 AeroAstro 在极端环境设计方面的持续合作。” 设计月球栖息地 该班级的一个显著特点是建筑学和工程学学生的融合。 每组 为面临的问题和挑战带来了不同的思维方式和方法。通过共同活动、客座讲座以及为期一周的参观，学生们了解了美国宇航局位于德克萨斯州休斯顿的约翰逊航天中心、位于德克萨斯州布朗斯维尔的 SpaceX 发射设施以及位于德克萨斯州奥斯汀的 ICON 3D 建筑打印设施，并结识了已经在此领域工作的团队。他们学到的最重要的课程是：了解他们将要设计的恶劣环境。 霍夫曼并没有粉饰太空生活。 “太空是你能想象到的最恶劣的环境之一，”他说。“你坐在宇宙飞船里，看着窗外，意识到在窗外，几秒钟后我就会死。” 学生们被分成七个小组来开发他们的项目，合作的价值很快就显现出来。团队从概念阶段开始，建筑师的愿景——他们的冲动是创造一个舒适宜居的栖息地——有时会与工程师的愿景发生冲突，而工程师更关注极端环境的现实。 充气式设计已在多个项目中出现：可容纳多达四人的模块化充气式移动科学图书馆；可在几分钟内展开的充气式栖息地，为月球上的机组人员提供短期庇护和保护；以及在建立月球基地之前用于太空探索的半永久性原地栖息地。 寻找共同语言 “建筑师和工程师在设计过程中往往采用不同的方法，”机械工程博士生、建筑与城市设计学院成员安妮卡·托马斯 (Annika Thomas) 说道。 MoonBRICCS团队“虽然在早期整合这些想法是一项挑战，但随着时间的推移，我们找到了沟通和协调想法的方法，并通过对项目结束的共同愿景将我们的想法凝聚在一起。” 托马斯的队友、建筑系学生胡安·丹尼尔·乌尔塔多·萨拉萨尔 (Juan […]
人工智能在太空探索和栖息地工程中的演变
SpaceX 龙飞船登陆火星 人工智能 (AI) 于 20 世纪 50 年代出现，当时研究人员发现机器可以执行类似人类的任务，例如思考。 后来，到了20世纪60年代，美国国防部资助了人工智能，并成立了实验室进行进一步发展。 研究人员注意到，人工智能有益于许多领域，例如太空探索和极端环境下的生存。 太空探索是对宇宙的研究，宇宙涵盖了地球以外的整个宇宙。 太空被归类为极端环境，因为它的条件与地球不同。 为了在太空中生存，必须考虑许多因素，并且必须采取预防措施。 科学家和研究人员认为，探索太空并了解一切为何如此，有助于理解宇宙的运作方式，为潜在的环境危机做好准备，并培养适应性强的生存技能。 佐贺空间建筑师事务所 一般来说，探索太空是必要的，就像探索海洋、山脉、森林和沙漠一样重要。 它帮助我们了解周围的环境并找到更多资源来改善我们的日常生活。 随着世界的不断发展，科学家和工程师们操纵计算机为我们谋取利益，并为世界谋求更大的利益。 伟大的思想 自 20 世纪 50 年代和 60 年代以来，人工智能的发展不仅帮助人类完成基本任务，还有助于分析问题并提出造福下一代的解决方案和机遇。 玛莎的内饰 众所周知，无限广阔的太空对于人类精确地研究和探索来说是非常具有挑战性的。 因此，自 20 世纪 50 年代末首次使用人工智能（一种用于检测 NASA 航天器上任何缺陷的先进算法）以来，智能机器人系统一直在为太空任务提供帮助。 后来，在1997年，人工智能被用来在火星表面寻找和收集样本。 2004年，智能计算机被用于识别、采集和对样本进行实验。 宇航员、工程师、设计师和许多其他专家不断在太空中测试人工智能，直到研究证明人工智能可以帮助控制航天器、收集和分析数据以及快速做出决策。 加文·曼纳斯 太空建筑是一个专注于为人类在外太空设计和建造生活和工作空间的专业领域。 环境各不相同，从用于往返太空的运输以在执行任务期间支持人类居住者的太空飞行器，到宇航员长期生活和工作的大型结构和栖息地的空间站。 一个著名的例子是国际空间站（ISS），研究人员大部分时间都花在这里完成他们的研究； 它包括住宿、实验室和操作空间。 国际空间站最初被设计为空间实验室，但随着时间和技术的进步，它发展成为科学家和研究人员的家园，包括许多其他生存所需的功能。 除了功能之外，设计师还必须考虑人类心理，通过添加窗户来查看室外环境，并增强他们在工作数天、数月甚至数年时的体验。 沃伊泰克·菲库斯 此外，栖息地还需要在月球或火星等其他天体上提供生存环境的结构或模块。 这些生活环境必须成为抵御恶劣空间条件的一种手段，同时提供必要的生命支持系统。 其他类型的环境包括月球和行星基地，它们是月球或火星上的永久设施，人类在那里生活并进行实验和研究。 建筑师和设计师通过考虑发电、水循环和食品生产等因素，精心规划这些基地，使其尽可能自我维持。 最后，太空建筑师在地球上设计基于 e+arth 的设施来支持太空任务。 这些设施包括控制中心、实验室、后勤中心、训练宇航员的模拟设施以及航天器部件的测试设施。 […]