A arquitetura tem probabilidade de existir em qualquer lugar ou espaço físico habitado por seres humanos. Além disso, nossa curiosidade inerente e espírito exploratório constituem um aspecto integral da humanidade. Impulsionados por nossa capacidade inventiva, nos aventuramos em cenários futuros que podemos explorar como indivíduos e sociedade. Consequentemente, a possibilidade de um futuro no espaço tem despertado a imaginação de cientistas e designers, resultando em projetos conceituais e de ficção científica onde os seres humanos habitam o espaço.
A capacidade inventiva e imaginativa humana pode ser rastreada através do trabalho de artistas como Jean-Marc Côté, que, no início do século XX, imaginou uma série de ilustrações retrofuturistas retratando como seria a vida no ano 2000. Há também referências literárias notáveis, como as obras de Ursula K. Le Guin, renomada por sua ficção especulativa que explora a jornada da humanidade como uma espécie que viaja pelo espaço. Sem dúvida, o futuro e o espaço são dois tópicos cativantes que inspiraram o desenvolvimento de uma visão de longo prazo para a sociedade no espaço.
Ao longo da história, nossa espécie testemunhou avanços significativos na exploração espacial, desde programas como o Soyuz-Apollo até a proposta conceitual da Space Station V de Stanley Kubrick, baseada nas ideias de Wernher von Braun, que acabaram levando ao desenvolvimento da Estação Espacial Internacional (ISS). Com o programa Artemis em andamento, o futuro da humanidade no espaço não é mais mera especulação, mas uma possibilidade tangível ao alcance dos astronautas. Este programa da NASA tem como objetivo estabelecer um posto avançado lunar como base para futuras missões, marcando um marco significativo em nossos esforços interplanetários. À medida que nos aproximamos de nos tornarmos uma espécie que viaja pelo espaço por meio de missões ambiciosas, novas propostas de design e pesquisas estão surgindo para redefinir noções tradicionais de habitats espaciais. Nesse contexto, Sana Sharma, Diretora de Design do Aurelia Institute, oferece insights valiosos sobre suas abordagens inovadoras voltadas para a criação de uma comunidade de acesso aberto que apoia a visão de longo prazo da humanidade de desenvolver uma sociedade interplanetária.
A visão de habitabilidade espacial reconfigurável
O Aurelia Institute é um laboratório de pesquisa e desenvolvimento de arquitetura espacial cuja missão é preparar a humanidade para se tornar uma espécie que viaja pelo espaço. Para alcançar esse objetivo, o instituto se concentra no design inovador de habitats, bem como na educação, divulgação e trabalho de políticas. Ao contrário de visões convencionais, o instituto reúne profissionais de diferentes áreas para estabelecer uma cultura espacial inclusiva, desafiando a ideia de que apenas algumas pessoas podem participar da exploração espacial.
TESSERAE é um esforço para se afastar de habitats estáticos e de uso único em favor de estruturas espaciais dinâmicas e modulares que podem crescer e evoluir ao longo de uma missão. -Sana Sharma, Diretora de Design
Para alcançar essa nova visão, o instituto propõe o design de habitats espaciais que promovam uma vida escalável e sustentável, rompendo com o modelo atual de construção e montagem de estruturas no espaço. Em vez de depender de módulos fixos e rígidos, defende a adoção futura de estruturas verdadeiramente habitáveis capazes de automontagem, adaptação e reconfiguração. Esses princípios estão incorporados em TESSERAE (Tessellated Electromagnetic Space Structures for the Exploration of Reconfigurable, Adaptive Environments), que Sharma descreve como "um esforço para se afastar de habitats estáticos e de uso único em favor de estruturas espaciais dinâmicas e modulares que podem crescer e evoluir durante uma missão".
Concebida a partir da investigação de tese conduzida pelo Dr. Ariel Ekblaw, Diretor Executivo do Instituto Aurelia, no MIT Media Lab, TESSERAE representa um teste inovador para a habitabilidade espacial reconfigurável. A unidade fundamental desta estrutura tridimensional é um buckyball, que faz lembrar as cúpulas geodésicas de Richard Buckminster Fuller. Esta forma oferece opções de preenchimento de espaço altamente eficientes. Cada face da estrutura é constituída por blocos que se juntam para formar a buckyball. Estes blocos podem ser embalados em um foguete e montam-se autonomamente em órbita. Os mosaicos incorporam ímãs eletro-permanentes (EPM) que controlam o processo de ligação, assegurando a automontagem adequada do módulo. Ao ligar módulos individuais, podem formar-se grupos maiores, permitindo que a estrutura evolua organicamente ao longo do tempo e se adapte às necessidades específicas dos seus ocupantes. Além disso, a abordagem de automontagem da TESSERAE reduz os riscos associados às atividades extra veiculares (EVAs) dos astronautas.
Sharma menciona que o Aurelia Institute "tem como objetivo alcançar as estruturas orbitais verdadeiramente grandiosas previstas na ficção científica, mas que atualmente são inviáveis devido a certas limitações". Essas limitações incluem a quantidade de material que pode ser transportado para o espaço, a capacidade de geração e armazenamento de energia, bem como os projetos de uso único dos habitats espaciais atuais.
Uso de materiais e otimização de recursos
Um dos princípios fundamentais da arquitetura é sua função de abrigo, o que permanece consistente no caso da TESSERAE. Nesse contexto, as peças protegerão os habitantes contra as condições hostis do espaço. Para isso, o projeto incluirá, no mínimo, um revestimento externo rígido, sensores responsivos e EPMs para acionamento de ligação e um sistema de energia a bordo.
Com relação ao gerenciamento eficiente de materiais para evitar que os componentes da estrutura se tornem possíveis detritos espaciais, Sharma comenta: "O ideal é que as peças sejam reutilizáveis e reconfiguráveis, seja em órbita ou ao retornar à superfície, desde que sejam mantidas adequadamente. Compreender o ciclo de vida das placas TESSERAE é um componente importante de nossos esforços de P&D e sustentabilidade na Aurelia."
O uso consciente e sustentável de materiais tornou-se uma preocupação significativa no setor de construção na Terra. Considerando a necessidade de materiais de nível espacial que garantam a segurança dos indivíduos no espaço, Sana Sharma afirma que as versões iniciais da TESSERAE utilizarão a abordagem de Whipple shield usada atualmente na ISS. Ao mesmo tempo, eles estão explorando continuamente os avanços na ciência dos materiais para novas estruturas aeroespaciais a fim de garantir o uso de materiais de alta eficiência.
Um dos objetivos do projeto reconfigurável da TESSERAE é prolongar a vida útil da estrutura e, ao mesmo tempo, minimizar o desperdício e reduzir a pegada de carbono associada ao seu processo de fabricação. A equipe do Aurelia Institute está explorando ativamente opções inovadoras para elementos e materiais internos. Seu objetivo é criar maneiras pelas quais o interior possa ser reconfigurado para atender a várias funções dentro de um módulo e, ao mesmo tempo, pesquisar materiais que possam ser cultivados, fabricados ou reciclados de acordo com os princípios do design cradle-to-cradle, promovendo o uso a longo prazo.
Avanços na arquitetura espacial centrada no ser humano
Na maior parte da produção arquitetônica, o ser humano ocupa o centro do palco e se torna o foco principal do processo arquitetônico, pois são os seres humanos que habitam os espaços. Nesse contexto, conceitos como a conexão com o ambiente, a ventilação e a luz natural são frequentemente associados à arquitetura devido à sua contribuição significativa para o bem-estar das pessoas. Entretanto, no ambiente espacial, que é hostil e apresenta desafios fisiológicos e psicológicos, compensar a ausência desses fatores torna-se crucial para o bem-estar dos indivíduos no espaço.
A equipe da Aurelia está aproveitando os insights da experiência ao desenvolver seus habitats e interiores voltados para o futuro. Por meio da pesquisa experimental, Sharma liderou um esforço de investigação no MIT chamado "Projeto de Etnografia de Astronautas", no qual eles entrevistaram astronautas, cosmonautas e outras pessoas que viajaram para o espaço sobre suas experiências fora do mundo. Isso é considerado um acréscimo inestimável à riqueza da pesquisa quantitativa sobre a saúde dos astronautas que informa o trabalho de design na Aurelia. Por meio dessa pesquisa, eles obtiveram informações sobre as variações nas experiências em gravidade zero, o impacto do estresse e da solidão no bem-estar e como a tripulação utiliza seu ambiente para cuidar uns dos outros.
Além de seus esforços de pesquisa, o trabalho da Aurelia foi desenvolvido e testado em ambientes terrestres e espaciais. Em 2022, uma missão de pesquisa na Estação Espacial Internacional (ISS) foi realizada usando a versão mais recente em escala dos blocos TESSERAE. Essa missão de 10 dias foi realizada em colaboração com a SpaceX. Os resultados dessa pesquisa permitirão que a equipe do Instituto Aurelia teste placas maiores em futuras missões de voo e realize testes de montagem de demonstração em órbita fora da ISS.
O que é empolgante neste momento é que estamos passando rapidamente de uma época em que a exploração espacial era limitada apenas aos poucos humanos mais resistentes para uma era em que um número cada vez maior de pessoas de diferentes origens e níveis de treinamento está indo para o espaço. -Sana Sharma, diretora de design
Enquanto isso, no Autodesk Technology Center Boston, a equipe da Aurelia desenvolveu o pavilhão TESSERAE, uma maquete terrestre em escala real da estrutura modular e reconfigurável para mostrar o interior de vários andares projetado para gravidade zero ao público. Essa maquete serve não apenas para entender a escala de cada módulo, mas também para se conectar com designers, pesquisadores e o público em geral sobre o futuro da vida no espaço. Além disso, as primeiras versões dos componentes dos interiores foram testadas em alguns experimentos relacionados a plantas, alimentos e fermentação.
Sharma observa: "O Green Vault foi projetado para destacar a importância das plantas em ambientes de gravidade zero, protegendo e mantendo uma variedade de plantas comestíveis que são saudáveis e saborosas. A estação de fermentação mantém a temperatura e a troca de gases dos alimentos fermentados dentro de suas câmaras, aproveitando os micróbios para cultivar alimentos nutritivos e estáveis nas prateleiras quando em gravidade zero". Esses blocos internos fazem parte de uma experiência maior centrada no interior da estrutura, onde o cultivo, o cozimento e o consumo de alimentos e outras atividades essenciais serão desenvolvidos para uma vida sustentável e resiliente de longo prazo no espaço para os seres humanos.
Com os esforços de organizações como o Instituto Aurelia, uma disciplina que antes era vista como desconectada de campos não relacionados ao espaço poderá se tornar mais acessível, promovendo a inclusão por meio da inclusão de diversas formações e campos de conhecimento. Isso dará origem a novas perguntas nesse campo. Os habitats espaciais irão além de seu conceito original e se tornarão lares para várias gerações? Que papel a arquitetura desempenhará no desenvolvimento de uma sociedade extraplanetária?
As estruturas imaginadas na ficção científica e nos projetos conceituais estão ao alcance da nossa geração. À medida que novos materiais e sistemas de construção são desenvolvidos em paralelo às estruturas espaciais, nosso relacionamento com o espaço evolui e se aprofunda. Sana Sharma prevê "um novo vocabulário para a arquitetura espacial que leve em conta a diversidade de pessoas e experiências que vão ao espaço".
O ato de habitar é uma característica fundamental da humanidade e, portanto, é necessário projetar espaços que possam acomodar as diversas expressões associadas ao ser humano. Embora a Terra continue sendo o berço e o alicerce da humanidade, por meio do TESSERAE, o Aurelia Institute prevê que "mais pessoas sintam que podem fazer parte do futuro espacial da humanidade, tanto participando dele quanto construindo-o". Com o desenvolvimento atual do setor privado em torno da exploração espacial, podemos estar no limiar de novas oportunidades que moldarão um novo conceito de arquitetura, caracterizado por seu estilo, paradigmas e desafios.
