Введение
Дисциплина архитектурного проектирования
Аэрокосмическая архитектура определяется как архитектурное проектирование необитаемых и обитаемых конструкций, а также среды для жизни и работы в объектах, средах обитания и транспортных средствах, связанных с аэрокосмической деятельностью. Эти среды включают, но не ограничиваются: научные платформы на летательных аппаратах и развертываемые с них системы; космические аппараты, космические станции, среды обитания и базы для строительства на поверхности Луны и планет; а также наземные объекты управления, проведения экспериментов, запуска, логистики, полезной нагрузки, моделирования и испытаний. Земными аналогами космических применений могут быть Антарктика, пустыни, высокогорья, подземные и подводные среды, а также замкнутые экологические системы. Американский институт аэронавтики и космонавтики (AIAA) технический комитет по проектированию (DETC) проводит несколько встреч в год для обсуждения вопросов политики, образования, стандартов и практики, касающихся аэрокосмической архитектуры.
Роль внешности в аэрокосмической архитектуре
Роль дизайна заключается в создании и развитии концепций и спецификаций, стремящихся одновременно и синергично оптимизировать функциональность, производство, ценность и внешний вид. В связи с присутствием и взаимодействием человека, внешний вид является компонентом человеческого фактора и включает в себя учет человеческих характеристик, потребностей и интересов. В данном контексте внешний вид охватывает все визуальные аспекты – статику и динамику форм, цветов, узоров и текстур по отношению ко всем продуктам, системам, услугам и опыту. Внешний вид/эстетика оказывает влияние на человека как психологически, так и физиологически, и может воздействовать на повышение человеческой эффективности, настроения и благополучия. В отношении нежилых пространств влияние внешнего вида минимально или отсутствует вовсе. Однако, по мере стремительного развития аэрокосмической отрасли и анонса миссий по отправке людей на Марс и обратно на Луну, роль внешнего вида/эстетики в поддержании благополучия и здоровья экипажа во время многомесячных или многолетних миссий становится важнейшим фактором успеха.
Внешний вид/эстетика
Внешний вид/эстетика в аэрокосмическом дизайне должен как минимум сосуществовать, а в идеале – быть синергичным с основополагающими/общественными принципами/метриками аэрокосмического инженерного проектирования. Эти метрики, для атмосферных полетов, включают в себя общественные факторы, направленные на повышение производительности, обеспечение безопасности, решение экологических проблем, таких как шум и выбросы, а также обеспечение доступности и экономической целесообразности. Более того, технологические параметры, такие как минимизация размеров, веса и сопротивления, а также эффективность двигательной установки, существенно определяют и ограничивают границы эстетического дизайна. Ключевые факторы, которые необходимо учитывать при проектировании атмосферных летательных аппаратов, включают в себя технологичность, ремонтопригодность, надежность, летные характеристики, возможность проведения инспекций, гибкость, восстанавливаемость, удобство эксплуатации, долговечность и совместимость с аэропортами.
Жилые структуры за пределами низкой околоземной орбиты (LEO)
Что отличает пространство в контексте человекоцентричного дизайн-мышления, так это почти полное отсутствие человеческого присутствия. Влияние человекоцентричного дизайна полностью реализуется в контексте человеческих взаимодействий: то, как проводятся операции и миссии (операционная эффективность), или то, как продукты, системы, услуги и опыт (ПСУО) воздействуют на конечных пользователей (удобство использования). В настоящее время человеческое присутствие ограничивается космической станцией и относительно небольшим количеством международных ракетных систем.
Создание, ориентированное на человека
Из-за значительного подъема в освоении космоса и технологических достижений, за последнее десятилетие многие страны и компании заявили о том, что пилотируемые экспедиции в Солнечную систему еще далеки от завершения. Длительное пребывание в замкнутом, ограниченном пространстве в условиях микрогравитации с минимальными изменениями окружающей среды, потребует особого внимания к благополучию и поддержанию умственной активности членов экипажа, что создаст сложные задачи человеко-ориентированного проектирования. Транспортные средства для перелета на Марс и марсианские базы будут представлять собой тесные, технически сложные условия, характеризующиеся социальной, эмоциональной и физической депривацией, при этом возможности для уединения и разнообразия окружающей среды будут ограничены. Эстетические аспекты и внешний вид в пилотируемых космических программах будут акцентироваться на “естественных противодействиях” врожденным и многочисленным стрессам, возникающим во время таких экспедиций. При проектировании для космоса необходимо учитывать человеческие желания, потребности и физические и психологические ограничения. Проектные решения должны, как минимум, соответствовать, а лучше – быть синергичными с общими параметрами аэрокосмического проектирования. Например, туалет на Международной космической станции. Человеческий фактор и проектирование среды обитания важны для всех рабочих и жилых помещений. Для освоения космоса они жизненно необходимы. Хотя вопросы человеческого фактора и некоторые аспекты обитаемости уже интегрированы в процесс проектирования пилотируемых космических аппаратов, существует острая необходимость перейти от обеспечения простой выживаемости к созданию условий для полноценной жизни и развития. На сегодняшний день NASA признала риск несовместимости конструкции транспортного средства или среды обитания ключевым фактором, угрожающим здоровью и работоспособности человека в космосе. Обеспечение обитаемости и учет человеческого фактора станут еще более важными при проектировании будущих долгосрочных и коммерческих космических объектов, поскольку все большее число и более разнообразные группы людей будут жить и работать за пределами Земли.
Примеры из прошлого
Исследование, проведенное в 1989 году (ссылка 2), показало, что когда испытуемым (членам экипажа) предлагали на выбор несколько фотографий и картин для украшения Международной космической станции, они все единолично отдавали предпочтение изображениям с натуралистическими мотивами и большой глубиной резкости. Другие примеры человеко-ориентированного дизайна включают использование пастельных тонов на Международной космической станции (МКС) для создания контраста и обеспечения ориентации в условиях микрогравитации, а также концепцию динамической регулировки цвета и интенсивности освещения в пространстве, чтобы соответствовать суточным и даже сезонным биоритмам, подобным земным, и смягчить эффекты социальной изоляции, испытываемые в космосе.