„Prvú budovu na Marse postavia roboti, naprogramovaní ako termiti,“ hovorí spoluautor návrhu

Americká vesmírna agentúra NASA má v pláne okolo roku 2030 vyslať na Mars prvú expedíciu, ktorá by tu mala stráviť približne 500 dní. Preto vypísala aj spomenutú architektonickú súťaž 3D Printed Habitat Challenge. Pred príchodom astronautov by mali pedprogramované, poloautonómne roboty pripraviť obydlia a zázemie pre pobyt ľudí i techniky. Predpokladaá sa kombinácia technológií. Spojenie robustných 3D tlačiarní, robotov i využitie miesnych surovín (najmä regolitu), by malo vytvoriť predpoklady pre vybudovanie prvej marťanskej základne a prijateľných podmienok pre prežitie a ochranu štyroch astronautov.

Návrh počíta so všetkými aspektami projektu: spôsobom dopravy, výstavby, prevádzkou a údržbou. Habitat bude dopravený na Mars v dvoch fázach ešte pred príchodom ľudských obyvateľov. V prvej fáze projektu poloautonómne  roboty vyberú miesto výstavby a vyhĺbia 1,5 metrov hlboký kráter. V druhej fáze budú na planétu doručené nafukovacie moduly, ktoré budú osadené na dno krátera. Po nafúknutí budú tvoriť jadro nového osídlenia. Tento proces výstavby bude prebiehať s minimálnym ľudským zásahom. Problémom je totiž oneskorenie spôsobené dlhým putovaním signálu na zem a späť. Umelá inteligencia dokáže pohotovejšie reagovať na zmenu podmienok a prostredia.

Na povrch planéty budú vysadené tri druhy robotov. Každý z nich bude vykonávať špecifickú úlohu v procese Regolith Additive Construction, čo by sa dalo preložiť ako Výstavba vrstvením Regolitu (Marsová hornina). Prvý typ robotov – veľké rýpadlá budú mať za úlohu vykopať kráter. Nahromadený Regolit budú následne transportovať roboty strednej veľkosti. Hornina bude ukladaná po vrstvách na nafukovaciu konštrukciu habitatu. Prachové vrstvy marťanskej horniny budú „spekané“ na stavebný materiál s použitím menších robotov. Jedná sa o obdobný princíp ako 3D tlač. Takto spracovaná hornina vytvorí permanentný „štít“ ktorý bude chrániť základňu pred vplyvom radiácie a extrémnych vonkajších teplôt. Toto rozdelenie úloh spolu s veľkým počtom robotov zabezpečuje kľúč k úspechu misie.

Architektúra kompaktných modulov (93m2) vychádza z maximálnej priestorovej efektivity. Zohľadňuje tiež ľudskú fyziológiu a psychológiu, ktorá je pri takto špecifickej misii veľmi dôležitá. Prelínajúce sa súkromné a verejné priestory s „mäkkými“ povrchmi a priestory rozšírené o virtuálnu realitu pomáhajú udržovať posádku v psychickej pohode a zabraňujú monotónnosti prostredia.

Návrh nadväzuje na predchádzajúce výskumy a projekty týkajúce sa života v extrémnom prostredí a mimozemského života, ako je napríklad Lunar Habitation project Európskej vesmírnej agentúry ESA.

Český rozhlas na stanici Radio Wave priniesol zaujímavý rozhovor s Josefom Musilom, českým architektom, ktorý bol pri príprave súťažného návrhu. Prinášame prepis kľúčových častí rozhovoru. Vypočuť celý hlasový záznam a pozrieť zdrojový článok si môžete TU.

Jak se člověk ocitne ve firmě Normana Fostera?

Já jsem se tam ocitl poprvé před pět lety, když jsem byl studentem Fakulty architektury ČVUT. Zalíbil jsem se jednomu z našich učitelů, který tehdy studoval na známé londýnské škole Architectural Association, měl kontakty po firmách v Londýně a dozvěděl se, že někoho shání. Doporučil mě tehdy na stáž. Momentálně pracuju v malé skupině, která se nazývá Specialist Modelling Group, zabývá se jenom výzkumem a vývojem nových postupů, celá firma má jenom v Londýně asi 1200 lidí, je rozdělená na 6 designových skupin asi po 150 lidech – tam jsem šel poprvé jako stážista. 

Jaké to pro tebe tehdy bylo?

Bylo to super, byla to první zkušenost v takové velké firmě, předtím jsem pracoval v Čechách ve studiu o 20 nebo 30 lidech. I v Londýně jsem byl poprvé, Londýn jako město má úplně jiný nádech než život tady v Praze. 

Podílel ses na návrhu osady na Marsu pro NASA složené z modulů, které budou stavět roboti, ten návrh je mezi 30 finalisty soutěže, ze které opravdu vzejde první osada na Marsu, můžeš ten návrh v hrubých rysech popsat?

Není to celá osada, je to jenom jedna „budova“, obytný prostor, říkáme tomu habitat. Myšlenka velké osady existuje, ale týká se daleké budoucnosti. Kolem roku 2030 má NASA v plánu vyslat na Mars 4 lidi na 500 dní. Když se momentálně podíváš na prostor vesmírné stanice ISS, která obíhá zemi ve vzdálenosti 450 km nad zemí, tak to skoro není obyvatelné, je to taková technická laboratoř, kde výzkumníci tráví maximálně půl roku. Výzkumníci, pro které jsme to navrhovali, tam mají být podstatně déle, musíme taky započíst dobu, kdy tam poletí a kdy se budou vracet zpátky, může to být akce až na 2 roky. Proto je snaha o to, aby se tam vytvořilo místo, kde se dá žít. Aby tam mohli nejenom pracovat, ale bylo tam místo i na normální „pohodový“ život. 

Jak by měl habitat podle vašeho návrhu vypadat?

Na Marsu je potřeba přivést kyslík, celý ten dům je izolovaná bublina, kde nonstop běží systémy, které udržují život. Vesmírné mise se často designují tak, že je podporuje jeden velký komplexní systém, který má ještě jeden záložní systém, ten je ale zase integrovaný do té hlavní části, takže když se nějaký z komponentů pokazí, tak celá mise skončí. Ze všech misí na Mars, kterých se od 60. let uskutečnilo asi 60, bylo neúspěšných celých 50 %. Vždycky selhala technika. Proto je náš přístup zaměřit se na to, aby to nějak dopadlo, aby se to nemuselo odpískat. Rozdělit všechno, co jde, na podsystémy, ty zopakovat a navrhnout je soběstačné. Když se jeden podsystém pokazí, tak se jede dál, ne na 100 %, ale bude se tam moct dál žít a dělat výzkum, případně to opravit. 

Dá se to představit jako velká hala nebo třeba menší jednotky, co na sebe nějak navazují?

Tohle bylo částečně určené zadáním soutěže, bylo stanoveno 93 metrů čtverečních, což je pro čtyři lidi takový klasický byt. Jenom na Marsu. Když se podíváš na většinu sci-fi, tak se vždycky ukazují ohromné prázdné prostory, což je nesmysl. Stavět ve vesmíru jakýkoli centimetr kubický stojí neuvěřitelné množství energie a peněz, pokud nemluvíme o budoucnosti za milion let, kdy se tam všechno bude stavět samo. Takže je to zaměřené primárně na minimalizaci prostoru a nákladů. Tahle soutěž byla částečně organizována firmou American Makes, která se snaží propagovat 3D tisk, vyvolat nějaký boom, aby se to ve velkém dostalo i do stavebnictví. Takže v jednom ohledu je to taky výzkum na to, jak posunout dál hranici používání 3D tisku. Celou tu věc významně ovlivňuje fakt, že dostat věci do vesmíru, tedy odletět ze země, je nejdražší, je to největší položka mise. 3D tisk ti umožní odvézt tam jenom malé roboty, což je jednodušší než tam odvézt 2 tuny betonu. Použije se místní hornina, regolit, a z ní se vytiskne habitat. 

Takže budete postupně na místo posílat skupinky robotů a každá z nich bude mít na práci nějaký jiný úkol?

My jsme to naplánovali tak, že ještě před příchodem té skupinky lidí se plně automaticky postaví celý ten dům. Nejdřív by se vyslali roboti, kteří umí 3D tisk. To je skupina tří typů malých robůtků, zní to možná vtipně, ale jejich chování je hodně inspirováno termity – vytváří sociální jednotky, aniž by si toho byli vědomi. Fungují jako vyšší organismus, ale nevědí to, vnímají jenom svoje malinké okolí, termit má asi dva centimetry, díky tykadlům ví, co se děje kolem něj. Celé termitiště může mít ale několik metrů, je to komplexní bludiště, které má i pasivní systém chlazení a ohřívání, v podzemí je matka a vajíčka, udržuje se tam konstantní teplota. Termiti se chovají na základě sady pravidel, která mají od narození v sobě – tahle idea se dá připodobnit k tomu, jakým způsobem jsme to nadesignovali. Hlavní výhoda je, že když to navrhneš dobře, tak dostáváš komplexitu zadarmo, je produktem interakce všech těch termitů nebo robotů, z nichž nikdo neví, že je to komplexní proces. Když to designuješ seshora dolů, musíš mít sám jasnou představu o tom celém komplexu – je to mnohem složitější, bude pro tebe mnohem těžší do toho nacpat všechny ty prvky, které tam mají být. Když se zaměříš na bottom up, tak ti všechna komplexita přijde sama.  

Jak se ti líbil Marťan od Ridleyho Scotta?

Pro nás to bylo něco jako povinná literatura ve škole. Říká se, že by teoreticky všechno v tom filmu mohlo v realitě proběhnout, a myslím, že je to opravdu tak. Je tam třeba moment, kdy on odlétá s tou záplatou – oni z toho dělají vtip, je to opravdu tak, je tam tak slabá atmosféra, takže i silné větry tam nemají žádnou sílu. I když vypuknou bouře, tak není problém se proti tomu tlaku nijak bránit, naopak větší problém jsou mikrotělíska, která by mohla něco kontaminovat. Takže za mě: jo, dá se tomu filmu věřit. 

Celý rozhovor s Josefem Musilem si můžete poslechnout v záznamu pořadu Distrikt. Řeč byla o dalších podrobnostech návrhu pro Mars, novém neurocentru Hebrejské univerzity, které má podle návrhu Foster & Partners připomínat řez mozkem, a etice velkých architektonických studií. 

Autor rozhovoru: Táňa Zabloudilová

Zdroj: Český rozhlas a Foster+partners