Academic Research Project | Stavraki Paraskevi | 2017

ΚΑΤΟΙΚΗΣΗ ΣΕ ΑΠΟΜΟΝΩΜΕΝΑ ΚΑΙ ΑΚΡΑΙΩΝ ΣΥΝΘΗΚΩΝ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΑ Σταυράκη Παρασκευή Επιβλέπων Καθηγητής: Τριανταφυλλίδης Γεώργιος Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Φεβρουάριος 2017

[2]

Habitation in extreme isolated and confined environments

[3]

Κατοίκηση σε Απομονωμένα και Ακραίων Συνθηκών Περιβάλλοντα Σταυράκη Παρασκευή Επιβλέπων Καθηγητής: Τριανταφυλλίδης Γεώργιος Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Φεβρουάριος 2017

[4]

Habitation in extreme isolated and confined environments

[5]

Ευχαριστίες Θα ήθελα να εκφράσω τις ευχαριστίες μου στον επιβλέπων καθηγητή μου Γεώργιο Τριανταφυλλίδη για την καθοδήγηση του καθ’ όλη τη διάρκεια εκπόνησης της ερευνητικής μου εργασίας αλλά και τους φίλους μου για την υποστήριξη και υπομονή τους.

[6]

Habitation in extreme isolated and confined environments

ABSTRACT Humans’ curious nature combined with the evolution of technology, has led to the exploration of enviroments of extreme conditions, where survival is not possible without the use of technology. Habitation of isolated and extreme enviroments is a challenge, that is both technical as well as psychological. In the present study, five habitats in terrestrial analogs, are analyzed in terms of their design, functions and external environment. These habitats are McMurdo Station of Antarctica, Hawaii Space Exploration Analog and Simulation, Mars Desert Research Station, NASA’s Extreme Environment Mission Operations facility and the International Space Station. Previous similar studies have shown that, the adaptation of humans in extreme environmental conditions, as well as isolation and confinement, is difficult and can lead to depression, boredom, seclusion from the group, social deprivation, sensory deprivation and other negative effects. Taking this into consideration, design factors are being studied in order to enhance the habitability of the habitat and the psychological well-being of the inhabitants.

The main ways of achieving this goal, is the proper allocation of space, provided personal space for every crew member as well as proper usage of the common areas in order to enhance productivity and interaction among crewmembers.

[7]

ΠΕΡΊΛΗΨΗ Η ερευνητική φύση του ανθρώπου σε συνδυασμό με την εξέλιξη της τεχνολογίας έχουν ωθήσει τον άνθρωπο στην εξερεύνηση περιοχών με ακραίες περιβαλλοντικές συνθήκες, όπου η διαβίωση είναι αδύνατη δίχως την υποστήριξη της τεχνολογίας. Η κατοίκηση σε περιορισμένα και ακραίων συνθηκών περιβάλλοντα αποτελεί πρόκληση όχι μόνο τεχνολογική αλλά και ψυχολογική. Στο παρόν ερευνητικό αναλύονται πέντε ενδεικτικά καταλύματα σε γήινα ανάλογα. Εξετάζεται ο σχεδιασμός τους, οι λειτουργίες που φέρουν και το περιβάλλον στο οποίο βρίσκονται. Τα καταλύματα αυτά είναι ο McMurdo Station στην Ανταρκτική, το Hawaii Space Exploration Analog and Simulation, ο Mars Desert Research Station, ο NASA Extreme Environment Mission Operations και ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός. Έρευνες σε τέτοιου είδους καταλύματα υποδεικνύουν ότι η προσαρμογή του ανθρώπου σε ακραίες περιβαλλοντικές συνθήκες και συνθήκες περιορισμού και απομόνωσης είναι πολύ δύσκολη και συνήθως εγείρει συναισθήματα όπως κατάθλιψη, πλήξη, απομόνωση από την ομάδα, έλλειψη κοινωνικής επαφής αισθητηριακή στέρηση και ότι αυτά συνεπάγονται. Εξετάζονται λοιπόν παράγοντες σχεδιασμού του χώρου των καταλυμάτων που ενισχύουν την κατοικησιμότητα και την ψυχική ισορροπία των διαμενόντων. Οι βασικοί τρόποι επίτευξης αυτού είναι, η σωστή κατανομή του χώρου, η εξασφάλιση προσωπικού /ιδιωτικού χώρου σε κάθε μέλος της ομάδας και ο σωστός χειρισμός των κοινών χώρων ώστε να λειτουργούν ως χώροι συνάντησης, αλληλεπίδρασης και αποτελεσματικής εργασίας για τα μελή της ομάδας.

[8]

Habitation in extreme isolated and confined environments

[9]

Πίνακας Περιεχομένων 1. Εισαγωγή............................................................................................................................................10 2. Διευκρινιστικοί Οροί.

2.1 Όρος Κατοίκηση και κατοικησιμότητα (Habitation, Habitability)....................................................15 2.2 Γήινα Ανάλογα (Terrestrial Analogues)............................................................................................19 2.3 Ακραία Περιβάλλοντα: Χαρακτηριστικά (Extreme Environments)..................................................25 3. Παραδείγματα Σταθμών.

3.1 Σταθμός McMurdo, Ανταρκτική......................................................................................................31 3.2 Ανάλογο Κατάλυμα Προσομοίωσης Διαστημικών Αποστολών Χαβάη (HI-SEAS)...........................35 3.3 Ερευνητικός Σταθμός Mars Desert (MDRS).....................................................................................41 3.4 Πρόγραμμα Λειτουργίας Αποστολών Ακραίων Περιβαλλόντων NASA (NEEMO)............................47 3.5 Διεθνής Διαστημικός Σταθμός (ISS)................................................................................................51 .

4. Ανθρώπινος Παράγοντας.

4.1 Παράγοντες που επηρεάζουν τις απαιτήσεις του κατοικήσιμου χώρου.......................................63 4.1.1 Κατανομή του χώρου...............................................................................................................65 4.1.2 Χώρος εργασίας.......................................................................................................................66 4.1.3 Γενικός και ειδικός έλεγχος του περιβάλλοντος......................................................................66 4.1.4 Αισθητηριακή στέρηση και μονοτονία.....................................................................................67 4.1.5 Κοινωνική μονοτονία...............................................................................................................68 4.1.6 Σύνθεση του πληρώματος.......................................................................................................69 4.1.7 Φυσιολογικά και ιατρικά θέματα.............................................................................................69 4.1.8 Ετοιμότητα έκτακτης ανάγκης.................................................................................................70 4.3 Προτάσεις βελτιστοποίησης του χώρου των καταλυμάτων...........................................................71 5. Συμπεράσματα και Προτάσεις............................................................................................................75 6. Βιβλιογραφία.....................................................................................................................................79

[10]

Habitation in extreme isolated and confined environments

Εισαγωγή Οι άνθρωποι εμφανίστηκαν στη γη πριν 195,000 χρόνια, κοντά στα βουνά Kibish της Αιθιοπίας. Από εκεί εξαπλώθηκαν σε όλες τις ηπείρους εκτός από την Ανταρκτική. Σύμφωνα με μια πρόσφατη θεωρία, διέσχισαν πρώτα την Αραβική Peninsula πριν 125,000 χρόνια. Έπειτα διαμέσου της Μέσης Ανατολής έφτασαν στην Ινδία πριν 70,000 χρόνια για να φτάσουν μέχρι και στην νοτιοανατολική Ασία. Η μετανάστευση στην Ευρώπη έγινε αρκετά αργότερα περίπου 45,000 χρόνια πριν. Ανθρώπινα καταφύγια υπάρχουν λοιπόν εδώ και 200,000 χρόνια. Ωστόσο το μεγαλύτερο ποσοστό των ανθρώπων προτίμησαν να αναπτύξουν τον πολιτισμό τους κατά κύριο λόγο στα εύκρατα κλίματα. Η κατοίκηση σε ακραίων συνθηκών περιβάλλοντα όπως οι πόλοι, οι έρημοι, ο βυθός της θάλασσας καθώς και μέρη μεγάλου υψομέτρου, είναι περιορισμένη. Αυτό συμβαίνει προφανώς γιατί η διαβίωση σε τέτοια κλίματα είναι πολύ δύσκολη για τον άνθρωπο, τόσο σωματικά όσο και ψυχολογικά. Παρ’ όλα αυτά υπάρχουν καταλύματα στην Ανταρκτική καθώς και στις ερήμους, τα οποία εξυπηρετούν κυρίως ερευνητικούς σκοπούς. Πολλά

[11]

από αυτά τα καταλύματα έχουν ως σκοπό την προσομοίωση των συνθηκών κατοίκησης σε άλλα ουράνια σώματα του ηλιακού μας συστήματος και αποτελούν πρόκληση για τον άνθρωπο σε πολλά επίπεδα. Οι ακραίες περιβαλλοντικές συνθήκες που επικρατούν σε αυτές τις τοποθεσίες, δίνουν την ευκαιρία στους ερευνητές να αναπτύξουν αυτάρκη οικοδομήματα καθώς και να διερευνήσουν τα ψυχολογικά προβλήματα που αναδύονται λόγο απομόνωσης και περιορισμένου χώρου. Στο παρόν ερευνητικό, θα εξεταστούν κάποια επιλεγμένα καταλύματα σε περιβάλλοντα ακραίων συνθηκών και οι ψυχολογικές προκλήσεις που προκύπτουν. Τα καταλύματα αυτά είναι ο σταθμός McMurdo Dry Valleys στην Ανταρκτική, το HI-SEAS Habitat το οποίο βρίσκεται περίπου σε 8.000 πόδια Υψόμετρο στη βόρεια πλαγιά του Mauna Loa, ο Σταθμός Mars Desert Research στη Γιούτα, το πρόγραμμα Λειτουργίας αποστολών σε ακραία περιβάλλοντα της NASA το οποίο πραγματοποιείται μέσα σε ενυδρείο στο εθνικό θαλάσσιο καταφύγιο Keys της Φλόριντα και ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός.

[12]

Habitation in extreme isolated and confined environments

[13]

2. Διευκρινιστικοί Οροί

[14]

Habitation in extreme isolated and confined environments

_Διευκρινιστικοί Όροι

[15]

ντήρηση, την ανάπτυξη, ή την αναπαραγωγή. Στην αστροβιολογία, η αξιολόγηση εκτελείται συχνά ως προς το αν ένα περιβάλλον είναι κατοικήσιμο για ‘’ τη ζωή ‘’ γενικότερα. Με αυτό εννοούμε ότι ένα συγκεκριμένο περιβάλλον μπορεί να υποστηρίξει ‘’ τουλάχιστον ένα γνωστό οργανισμό. ‘’ 1 Ο Block και Brennan (1993), περιέγραψαν τη λέξη Habitat ως ‘’ το υποσύνολο των φυσικών περιβαλλοντικών παραγόντων που ένα είδος απαιτεί για την επιβίωση και την αναπαραγωγή του. ‘’. Hall et al. (1997) ομοίως ορίζει ως habitat ‘’ τις πηγές και τις συνθήκες που υπάρχουν σε μια περιοχή που παρέχει πληρότητα, συμπεριλαμβα-νομένου της 2.1 Όρος Κατοίκηση και κατοικησιμότητα επιβίωσης και της αναπαραγωγής, από ένα συγκε(habitation,habitability) κρι-μένο οργανισμό, ‘’ όπου ο ορισμός ξαναδιατυπώθηκε από τον Krausman (1999). Συμπεραίνουν λοιπόν οτι, ‘’ οπουδήποτε ένας οργανισμός είναι Η λέξη κατοικησιμότητα προέρχεται από το λατινικό εφοδιασμένος με πόρους που του επιτρέπουν να ρήμα, habitare, ‘’ να ζείς ή να κατοικείς. ‘’ Habitat, επιβιώσει, αυτό είναι habitat ‘’. 2 που σημαίνει, ‘’ ζει / κατοικεί, ‘’ είναι στο τρίτο ενικό Ο Albert A. Harrison ορίζει τη λέξη «κατοικησιμότηπρόσωπο, και κατοικησιμότητα (habitability) σημαί- τα (habitability) ως ένα γενικό όρο που υποδηλώνει νει μια θέση στην οποία έχει τη δυνατότητα να ζή- ένα επίπεδο περιβαλλοντικής αποδοχής. Ένα περισει / παραμονής. Παρά το γεγονός αυτό, υπάρχουν βάλλον είναι κατοικήσιμο, στο βαθμό που μπορεί πολλοί ορισμοί που προέρχονται από αυτή τη λέξη. να φιλοξενήσει τους διαμένοντες του και είναι αποΗ λέξη κατοικήσιμο ορίζεται και ως: ‘’ ένα περιβάλ- δεκτό από αυτούς. 3 λον ικανό να στηρίξει τη δραστηριότητα τουλάχι- Στο βιβλίο του Bold Endeavours, o ανθρωπολόγος στον ενός γνωστού οργανισμού ‘’, όπου ‘’ δραστη- Jack Stuster αναφέρεται στον ορισμό της κατοικησιριότητα ‘’ (δηλαδή ‘’ η ζωή ‘’) είναι η μεταβολική μότητας : «ως το άθροισμα των αλληλεπιδράσεων δραστηριότητα που επιτρέπει την επιβίωση, τη συ- μεταξύ των φορέων εκμετάλλευσης και το περιβάλ-

1

C.S. Cockell et al, ‘‘Habitability: A Review’’, ASTROBIOLOGY, A 16, 1st ed, Ιανουάριος 2016: 2 C.S. Cockell et al, ‘‘Habitability’’ 2 3 Albert A. Harrison, Space Faring: The Human Dimension (University of California Press, Ltd. London, England, 2001) 81 2

[16]

Habitation in extreme isolated and confined environments

[17]

_Διευκρινιστικοί Όροι

λον που περιλαμβάνουν φυσικές, αισθητηριακές, ψυχολογικές και κοινωνικές αλληλεπιδράσεις».4 Η ερευνητική ομάδα κατοικησιμότητας στη NASA Ames’ Γραφείο Ανθρωπίνων παραγόντων στο διάστημα έχει ορίσει ως «κατοικησιμότητα»: <<το μέγεθος του βαθμού στον οποίο ένα περιβάλλον προάγει την παραγωγικότητα, την ευημερία, και περιστασιακά επιθυμητή συμπεριφορά των διαμενόντων του>>. 5 Συμπερασματικά «... οι απαιτήσεις κατοικησιμότητας σχετίζονται με την ασφάλεια, την ηθική, ψυχολογική και φυσιολογική ευημερία, την υγεία, την άνεση και άλλους ανθρώπινους παράγοντες του πληρώματος...»(Davenport et al.1963). Υπενθυμίζει επίσης την θέση του Fraser (1968), ο οποίος είδε “κατοικησιμότητας (ως) τη κατάσταση ισορροπίας που προκύπτει από τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των συνιστωσών του συγκροτήματος ανθρώπινου δομημένου περιβάλλοντος ... οι οποίες επιτρέπουν στον άνθρωπο να διατηρεί τη φυσιολογική ομοιόσταση, επαρκείς επιδόσεις, καθώς και αποδεκτές κοινωνικές σχέσεις’’. 6 Στην ελληνική γλώσσα η λέξη habitation μεταφράζεται ως κατοικί-α/οίκημα. Όπου η κατοικία προέρχεται από τα συνθετικά κατ-οίκος που είναι ο ειδικά διαμορφωμένος και στεγασμένος χώρος όπου διαμένει κανείς: ΣΥΝ. σπίτι, σπιτικό, εστία, στέγη, οικία. Στην Ηλιάδα του Ομήρου η κατοικία αναφέρετε στο παρακάτω κείμενο «ου μόνων επί κτιστών οίκων

4

αλλά και επί παντός οικήματος, επί πάσης κατοικίας εν η τις διαιτάται, οία η του Αχιλλέως κλισία εν Τροία, ήτις δεν ήτο μονίμος οικοδομή, αλλά πρόχειρον παράπηγμα» Ιλ. Ω 471,575 Το ρήμα οικίζω στην αρχαία ελληνική ορίζεται ως: 1) ιδρύω αποικία η νέο συνοικισμό 2) κατοικίζω δια νέων εποικιών, χώρον, <<εις ποι-ον μέρος της Γης να εύρωμεν ασφαλή κατοικίαν >> Ευρ. Ηρακλ. 46. 7 Στο παρόν ερευνητικό ο όρος ‘‘habitat’’ έχει μεταφραστεί συμβατικά ως κατάλυμα. Ενώ ο όρος ‘‘habitation’’ ως κατοίκηση και ‘‘habitability’’ ως κατοικησιμότητα.

Sandra Häuplik-Meusburger, Architecture for Astronauts: An Activity-based Approach (SpringerWienNewYork, 2011) 2 NASA-Ames Reasearch Center. The Quantitative Modeling Of Human Spatial Habitability. Washington Univ.,1985 6 NASA-Ames Reasearch Center 7 Liddell and Scott, Λεξικόν Της Ελληνικής Γλώσσας Α5(Εκδοσεις Πελεκάνος), 465-468 5

[18]

Habitation in extreme isolated and confined environments

[19]

_Διευκρινιστικοί Όροι

2.2 Γήινα Ανάλογα (Terrestrial Analogues)

Ορισμός σύμφωνα με τη Εγκυκλοπαίδεια Αστροβιολογίας του Muriel Gargaud: << Ένα γήινο ανάλογο είναι μία τοποθεσία, που φέρει μια αναλογία ή ομοιότητα με κάποιο τρόπο σε άλλα πλανητικά σώματα του ηλιακού συστήματος, π.χ., Ανάλογο του πλανήτη Άρη και του φεγγαριού του Δία η Ευρώπη είναι η έρημος Ατακάμα και το Lake Vostok, αντίστοιχα. Οι ομοιότητες μπορεί να σχετίζονται με φυσικοχημικές συνθήκες, όπως ξηρότητα, χαμηλή δραστηριότητα του νερού, ορυκτολογία, ή χημική σύνθεση του περιβάλλοντος. Η έλλειψη νερού είναι η ομοιότητα της Ατακάμα με την επιφάνεια του Άρη. Το φεγγάρι Ευρώπη έχει παρόμοια χαρακτηριστικά με τον ωκεανό κάτω από ένα στρώμα πάγου στο Lake Vostok .>> 8

8 9

Η εξερεύνηση του ηλιακού μας συστήματος εκμεταλλεύεται κάποιες ιδιαίτερες περιοχές της Γης που μπορεί να χρησιμεύουν ως εγκαταστάσεις πεδίου ή γήινες αναφορές. Αυτές οι περιοχές ονομάζονται ανάλογα Γης και μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως αναφορά επειδή έχουν ιδιαίτερες ομοιότητες ή τα χαρακτηριστικά τους μοιάζουν με εκείνα που βρέθηκαν σε ένα εξωγήινο πλανητικό σώμα. Κανονικά αυτές οι θέσεις αντιστοιχούν σε ακραία περιβάλλοντα. Γήινα ανάλογα μπορεί να παρουσιάζουν γεωλογικές ομοιότητες με μερικά πλανητικά σώματα (Π.χ., γεωχημικές ομοιότητες μεταξύ Rio Tinto στην Νοτιοδυτικά της Ισπανίας και της Meridiani Planum στον Άρη, όπου βρίσκεται το NASA Rover Opportunity). 9 Επίγεια ανάλογα παίζουν τουλάχιστον τρεις σημαντικούς ρόλους στην πλανητική επιστήμη: (1) ως τοποθεσίες της Γης, για την εκμάθηνση πλανητικών διεργασιών, π.χ., γεωλογικές πληροφορίες που μπορούν να συγκριθούν με αναφορές από διαστημικές αποστολές, ορυκτολογική βάση δεδομένων για σύγκριση με φασματικά δεδομένα από διαστημόπλοια σε τροχιά στον Άρη, την κατανόηση των διεργασιών που προήλθαν κάποια συγκεκριμένα υλικά ή πέτρες και ιδίως περιβάλλοντα (πυριγενή πετρώματα της Σελήνης) και σύγκριση με παρόμοια υλικά από τα Γήινα Ανάλογα (Drever et al. 1972), (2) να μελετήσουν τα όρια της επιβίωσης της ζωής, ως μέσο κατανόηση και ορισμού. Από νερό χαμηλής διαθεσιμότητας στην έρημο και την υψηλή θερμοκρασία στα κρύα

Muriel Gargaud et al. Encyclopedia of Astrobiology. (New York: Springer Heidelberg Dordrecht London. 2011) 1654 Gargaud et al. Encyclopedia of Astrobiology, 1654

[20]

Habitation in extreme isolated and confined environments Terrestrial Analog. Εικόνα 1 Κόκκινο νερό στο ακραίο περιβάλον Rio Tinto Το ποτάμι αυτό βρίσκεται Νοτιοδυτικά της Ισπανίας. Η τιμή του PH του νερού είναι πολύ χαμηλή με ελάχιστη τιμή το 2 (Πηγή: Encyclopedia of Astrobiology )

Terrestrial Analog. Εικόνα 2 Έρημος Atacama θεωρείται το ποιό ξηρό μέρος στην Γη. (Πηγή: Encyclopedia of Astrobiology )

[21]

_Διευκρινιστικοί Όροι

περιβάλλοντα στις πολικές περιοχές, η μικροβιακή Παραδείγματα χρησιμοποιούμενων τοποθεσιών σε ζωή εντοπίστηκε να επιβιώνει σε αυτές τις ακραίες γήινα ανάλογα περιβάλλοντα είναι: 11 συνθήκες. Ως επακόλουθο, η αξιολόγηση της • Mars Desert Research Station (Η.Π.Α.) κατοικησιμότητα ενός εξωγήινου πλανητικού • Haughton impact Crater (Καναδάς) σώματος και η αναζήτηση για τη ζωή έξω από τον • Svalbard (Αρκτική) πλανήτη Γη θα μπορούσε να επαληθευτεί μέσα από • Rio Tinto (Ισπανία) την έρευνα της ζωής στα ακραία περιβάλλοντα, και • Ξηρές κοιλάδες McMurdo (Ανταρκτική) την επικύρωση της νέας τεχνολογίας, πρωτόκολλων • Έρημος Atacama (Νότια Αμερική) και εργαλείων για διαστημικές αποστολές. 10 • Κρατήρας Meteor (Η.Π.Α.)

• Ηφαίστειο Kilauea (Αμερική) • Κρατήρας Sudbury (Καναδάς) • Ηφαιστειογενή πάρκο Teide (Αφρική) • Sainte-Rose (Αφρική) • Concordia station (Ανταρκτική) • Gros Morne National Park (Καναδάς) • Pavilion Lake (Καναδάς) • Laguna des Tirez (Ισπανία) • Γήινη Ανάλογη Τοποθεσία (Γαλλία) • NEEMO (Η.Π.Α.) Στο παρόν ερευνητικό θα εξεταστούν ερευνητικοί σταθμοί στα γήινα ανάλογα: • McMurdo station, Antarctica • The Hawaii Space Exploration Analog and Simu lation (HI-SEAS) Habitat • Mars Desert Research Station (MDRS) • NASA Extreme Environment Mission Operations project (NEEMO)

10 11

Gargaud et al. Encyclopedia of Astrobiology, 1654 wikipedia ‘‘Terrestrial Analogue Sites’’. Ανακτήθηκε την 3/1/2017 από https://en.wikipedia.org/wiki/Terrestrial_Analogue_Sites

[22]

Terrestrial Analog. Εικόνα 3 Κρατήρας Meteor στην Έρημο της Νότιας Αριζόνα, χρονολογείται στα 50,000 χρόνια (Πηγή: https://en.wikipedia.org/wiki/Meteor_Crater)

Habitation in extreme isolated and confined environments

_Διευκρινιστικοί Όροι

Svalbard. Εικόνα 4.Το Svalbard βρίσκεται στον Αρκτικό Ωκεανό, βόρεια της ηπειρωτικής Ευρώπης, στα μισά περίπου της απόστασης ανάμεσα στη Νορβηγία και τον Βόρειο Πόλο. (Πηγή: https://aadlund.wordpress.com/2013/02/05/north-and-beyond-svalbard/)

[23]

[24]

Habitation in extreme isolated and confined environments

ESA Rover in Atacama Desert. Εικόνα 5. ESA’s Seeker rover during its May 2012 test campaign in Chile’s Atacama Desert, coasting along one of the rare flat loam deposits. The autonomous rover was built and tested through ESA’s StarTiger programme, gathering together a specialised team working in a fixed timescale to achieve technology breakthroughs. The ROBOVOLC platform, which served as the basis for the locomotion system, was not specifically designed for Mars-like conditions, nevertheless it proved very trustworthy. Πηγή: (http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2012/06/ESA_rover_in_Atacama_Desert)

_Διευκρινιστικοί Όροι

2.3 Ακραία Περιβάλλοντα: Χαρακτηριστικά (Extreme Environments) Ακραία περιβάλλοντα είναι μέρη όπου η «κανονική» ζωή είναι δύσκολο να επιβιώσει. Αυτό δεν σημαίνει ότι δεν υπάρχει ζωή σε ακραία περιβάλλοντα. Ορισμένοι οργανισμοί μπορούν να ζήσουν και να αναπτυχθούν σε ακραία περιβάλλοντα. Οι επιστήμονες έχουν ένα ειδικό όνομα για τους οργανισμούς που ζουν σε ακραία περιβάλλοντα. Καλούνται “ακρόφιλα”. 12 Για τους ανθρώπους, ένα ακραίο περιβάλλον είναι ένα μέρος όπου οι συνθήκες είναι τόσο σκληρές που η ανθρώπινη επιβί-ωση είναι δύσκολη ή αδύνατη. Πολικός περιφέρειες, τις ερή-μους, τους ωκεανούς, τα ηφαίστεια, και το διάστημα είναι παραδείγματα ακραίων περιβαλλόντων. Αν και κάθε περιβάλλον είναι διαφορετικό, όλα χαρακτηρίζονται από ακραίες συνθήκες, όπως πολύ ζέστη ή πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, λίγο ή καθόλου νερό, πολύ υψηλή πίεση, καθόλου αέρας ή βλαβερή ακτινοβολία . 13 Μερικά περιβάλλοντα είναι ακραία σε περισσότερους από έναν τρόπους. Οι περισσότερες

12

[25]

έρημοι είναι και πολύ ζεστές και πολύ ξηρές. Οι ξηρές κοιλάδες στην Ανταρκτική είναι πολύ ψυχρές και ξηρές. Μερικές θερμές πηγές είναι όξινες, καθώς έχουν και σχεδόν καυτό νερό. Υδροθερμικές πηγές στον πυθμένα της θάλασσας δεν λαμβάνουν καθόλου φως από τον ήλιο, διασπείρουν το ζεστό νερό και γεμίζουν με δραστικές χημικές ουσίες, ενώ έχουν πολύ μεγάλη πίεση λόγω του βάθους των ωκεανών. Το περιβάλλον σε άλλους πλανήτες και φεγγάρια του Ηλιακού μας συστήματος είναι επίσης ακραία. Κατά τις τελευταίες δεκαετίες, οι επιστήμονες έχουν ανακαλύψει ζωή σε ακραία περιβάλλοντα στη Γη, όπου είχαν σκεφτεί ότι θα ήταν δύνατο για κάποιους οργανισμούς να επιβιώσουν.14 Μελετώντας τη ζωή σε ακραίες συνθήκες μπορεί να μας βοηθήσει να μάθουμε περισσότερα για την ιστορία της ζωής στη Γη. Μπορεί επίσης να μας βοηθήσει να μάθουμε σχετικά με τη δυνατότητα της ζωής σε άλλους πλανήτες. Ορισμένα ακραία περιβάλλοντα στη Γη είναι παρόμοια με ακραία περιβάλλοντα σε άλλους πλανήτες. Μερικές φορές οι επιστήμονες δοκιμάζουν εργαλεία εντοπισμού ζωής σε ακραία περιβάλλοντα στη Γη, πριν τα στείλουν σε άλλους πλανήτες σε διαστημικές αποστολές. Για παράδειγμα, ορισμένα εργαλεία εντοπισμού που είναι τώρα σε ρομπότ στον Άρη ελέγχθηκαν πρώτα στην εξαιρετικά ξηρή έρημο Atacama της Χιλής.15

Randy Russell, ‘‘Extreme Environments’’. Ανακτήθηκε την 10/1/2017, από http://www.windows2universe.org/earth/extreme_environments.html 13 ‘‘Exploring Extreme Environments’’. Ανακτήθηκε την 11/1/2017, από http://mzmousyzclass.weebly.com/uploads/1/7/4/0/17402767/science_probe_6_-_exploring_extreme_environments.pdf 14-15 Randy Russell, ‘‘Extreme Environments’’.

[26]

Habitation in extreme isolated and confined environments

_Διευκρινιστικοί Όροι

Χάρτης Ακραίων Περιβάλλοντων. Εικόνα 6 Ο χάρτης δείχνει τις τοποθεσίες ακραίων περιβάλλοντων Πολικές περιοχές(με μόβ), Έρημοι(με κίτρινο), Οκεανοί(με γαλάζιο) και Ηφαίστεια(με κόκκινες τελείες) (Πηγή:http://mzmousyzclass.weebly.com/uploads/1/7/4/0/17402767/science_probe_6_-_exploring_extreme_environments.pdf)

[27]

[28]

Habitation in extreme isolated and confined environments

[29]

3. Παραδείγματα Σταθμών.

[30]

Habitation in extreme isolated and confined environments

McMurdo Station. Εικόνα 7. Άποψη απο τον Λόφο παρατήρησης γνωστός ως “Ob Hill”. (Πηγή: https:// photolibrary.usap.gov)

McMurdo Station. Εικόνα 8. Δύση του ηλίου στο Σταθμό McMurdo. Ο πάγος στο μπροστινό μέρος είναι ο ετήσιος πάγος της θάλασσας. Το κοντινότερο κτίριο είναι η μονάδα επεξεργασίας λυμάτων. Πίσω του είναι ο σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας (κόκκινο) και το εργοστάσιο του νερού. Στο βάθος, τα κυλινδρικά αντικείμενα είναι οι δεξαμενές αποθήκευσης καυσίμων. Στο δεξί τμήμα της φωτογραφίας, το διαμήκης κτίριο με την κλίση είναι το Εργαστήριο Crary. (Πηγή: https://photolibrary.usap. gov)

_Παραδείγματα Σταθμών

[31]

Συνθήκες Περιβάλλοντος: Στις Ξηρές Κοιλάδες της Ανταρκτικής όπου βρίσκεται ο Σταθμός McMurdo το κλίμα είναι εξαιρετικά κρύο, πολύ ξηρό και θυελλώδες. Η μέση θερμοκρασία παραμένει κάτω από τους 0οC όλο τον χρόνο. Η 3.1 Σταθμός McMurdo. μεγαλύτερη καταγεγραμμένη θερμοκρασία ήταν 10.5οC τον Δεκέμβριο του 2001.17 Η περιοχή McΤοποθεσία: Ο σταθμός McMurdo βρίσκεται στις Ξηρές Κοιλάδες Murdo Dry Valleys είναι ένα κρύο οικοσύστημα της στο νότιο άκρο της νήσου Ross 3.886,5 χιλιόμετρα ερήμου. Αυτό συμβαίνει λόγω ενός φαινομένου νότια του Christchurch, Νέας Ζηλανδίας και 1.367,9 που ονομάζεται «rain shadow», καθώς ο αέρας κατεβαίνει το πολικό οροπέδιο προς την ακτή χιλιόμετρα βόρεια του νοτίου Πόλου. 16 αναγκάζεται να περάσει από τα Βουνά Trans της • Γεωγραφικό πλάτος: 77.88°S Ανταρκτικής, όπου ψύχεται και συμπυκνώνεται και • Γεωγραφικό μήκος: 166.73°E • Υψόμετρο: περίπου 24m πάνω απο το επίπεδο όλη η υγρασία του μετατρέπεται σε χιόνι Οι συνθήκες αυτές μοιάζουν με τις συνθήκες στον της θάλλασας πλανήτη Άρη.18

McMurdo Station. Εικόνα 20. (Πηγή: http://www. coolantarctica.com/Bases/ M cM u rd o /mcmu rdo-base-antarctica.php)

16

Ιστορία: Η ιστορία του σταθμού McMurdo ξεκινάει το 1955 όπου ο σταθμός χτίστηκε από τις ΗΠΑ σαν μέρος μιας σειράς αποστολών με τίτλο Επιχείρηση Deep Freeze. Ο άνθρωπος που ανακάλυψε την νήσο Ross ήταν ο James Clark Ross στις 28 Ιανουαρίου του 1841. Ο Ross ονόμασε εκείνη την περιοχή McMurdo προς τιμήν του υποπλοιάρχου Archibald McMurdo, ενός αξιωματικού του πλοίου του.19 Το 1955 η επιχείρηση Deep Freeze 1 εγκατέστησε μια βάση

wikipedia,“McMurdo Station”. Ανακτήθηκε την 16/11/2016, από https://en.wikipedia.org/wiki/McMurdo_Station wikipedia,“McMurdo Station” 18 McMurdo Dry Valleys,”Climate”. Ανακτήθηκε την 19/11/2016, από http://www.mcmurdodryvalleys.aq/environment/climate 19 Jim Scott, “Welcome To McMurdo Station”.Ανακτήθηκε την 15/11/2016, από National Science Foundation: https://www.nsf.gov/about/contracting/rfqs/support_ant/docs/mcmurdo_guide2006.pdf 17

[32]

Habitation in extreme isolated and confined environments

στο Hut Point με 10 άντρες και τριάντα διπλές σκηνές. Μέχρι το 1956 είχανε κατασκευαστεί τριάντα νέα κτίσματα και 93 άντρες πέρασαν τον χειμώνα εκεί. Το πρώτο Διεθνές Γεωφυσικό έτος έλαβε χώρα στον σταθμό McMurdo το 1957-58. Το επιστημονικό πρόγραμμα IGY ήταν μία διακεκριμένη επιστημονική έρευνα για τον πλανήτη Γη στην οποία συμμετείχαν πάνω από 60 έθνη.20 Η επιτυχία του προγράμματος οδήγησε στην απόφαση για την συνέχισή του για αδιευκρίνιστο χρονικό διάστημα. Σχεσιασμός: Όταν οι ΗΠΑ αποφάσισαν να διατηρήσουν μια μόνιμη βάση στον σταθμό McMurdo, όλες οι σκηνές και τα πρόχειρα κτίσματα αντικαταστάθηκαν από κτίρια. Μέχρι τότε υπήρχαν τρία είδη κατασκευών. Τα κτίσματα Quonset, τα κτίσματα Jameswat και κτίσματα εξοπλισμένα με πάνελ Τ-5.21 Σύμφωνα νε το Τεχνικό Εγχειρίδιο για τον Σταθμό McMurdo από τον Hoffman ο πρώτος τύπος κτίσματος είναι μία ελαφριά κατασκευή αποτελούμενη από μεταλλικά τόξα μεταξύ των οποίων παρεμβάλλεται κόντρα-πλακέ ή μεταλλικά πάνελ. Η απλότητα της κατασκευής, δίνει την δυνατότητα επέκτασης της σε δυο κατευθύνσεις. Στη συνέχεια η κατασκευή Jamesway, είναι μία φορητή και εύκολα συναρμολογήσιμη καλύβα. Αποτελείται από ξύλινα τοξωτά τμήματα, επικαλυμμένα με εμποτισμένο καμβά διπλού τοιχώματος, τα οποία μονώνονται με fiber glass. To τελευταίο κτίσμα, είναι εξοπλισμένο με Τ-5 πάνελ

20

Κατασκευή κτίσματος τύπου Jamesways. Εικόνα 10. Η φωτογραφία τραβήχτηκε το 1956 κατά την διάρκεια κατασκευής των εγκαταστάσεων U.S. Naval Williams Air Operating Facility, που τώρα είναι γνωστό ως Σταθμός McMurdo. (Πηγή: http://mcmurdohistory. lternet.edu/mcmurdo-station)

Κατασκευή κτίσματος τύπου T-5 πάνελ. Εικόνα 11. Η φωτογραφία τραβήχτηκε το 1956 κατά την διάρκεια κατασκευής των εγκαταστάσεων U.S. Naval Williams Air Operating Facility, που τώρα είναι γνωστό ως Σταθμός McMurdo. (Πηγή: http://mcmurdohistory. lternet.edu/mcmurdo-station)

Jim Scott, “Welcome To McMurdo Station”.

C.R.Hoffman et al, ” Engneering Manual For McMurdo Station“ (Port Hueneme, Calif. : Civil Engineering Laboratory, Naval Construction Battalion Center, 1974) 2

21

_Παραδείγματα Σταθμών

[33]

σταθμό McMurdo είναι Q-πάνελ τύπου H το οποίο έχει μόνωση 3 ιντσών fiber glass και δεν περιέχει καθόλου μεταλλικούς συνδέσμους. Επικαλυμμένος υδατοστεγής χάλυβας στην εσωτερική πλευρά αποτρέπει την υγρασία να περάσει στο εσωτερικό. Ο κατασκευαστής δηλώνει ότι στους -45C έξω και 21C στο εσωτερικό, συμπύκνωση δεν πρέπει να σχηματιστεί ακόμα και αν η σχετική υγρασία είναι 80%. Μόνο δύο κτίρια αντικατάστασης στον σταθμό McMurdo δεν είναι αυτού του τύπου. Αυτά είναι το γκαράζ δημοσίων έργων, το μαγαζί μετάλλου και McMurdo Station. Εικόνα 12. Κτίσματα Jamesway στον Σταθμό McMurdo (NSF) το κτίριο διοίκησης USARP. Το κτίριο διοίκησης είναι (Πηγή: http://www.spaceref.com/news/viewnews.html?id=1245) μία προκατασκευασμένη ξύλινη κατασκευή που τα οποία είναι μονάδες τύπου sandwich με ακέραιη επιλέχθηκε κατά κύριο λόγω για το ευχάριστο μόνωση, συνδέσμους και επικαλυμμένες με κόντρα αρχιτεκτονικό της στυλ. Επίσης, όλα τα κτίρια είναι πλακέ. Τα πάνελ είναι κατάλληλα συνδεδεμένα, ανυψωμένα κατά 1,2 μέτρα από το έδαφος η και ώστε να συνεισφέρουν και στην στατική του κτιρίου. περισσότερο με εξαίρεση το γκαράζ δημοσίων 22 Το Navy’s Civil Engineering Laboratory (NCEL) έργων τα οποία είναι στο επίπεδο του εδάφους. ανέλαβε να εκπονήσει μία τεχνική μελέτη για τον σταθμό McMurdo και να συντάξει ένα εγχειρίδιο προτάσεων για ανάπτυξη μόνιμων κτιρίων και την αναβάθμιση του συστήματος θέρμανσης, εξαερισμού και άλλων παροχών για να βελτιώσει τις συνθήκες ασφάλειας και την άνεση του προσωπικού. 21 Σύμφωνα με το NCEL, επιλέχθηκε για τα κύρια κτίρια η χρήση ενός χαλύβδινου πλαισίου με πάνελ, τα οποία παρήγαγαν οι H., Penn. Κατασκευάστηκαν τέσσερα διαφορετικά είδη πάνελ για αυτήν την χρήση. Το πάνελ το οποίο χρησιμοποιήθηκε στον

21

C.R.Hoffman et al, ” Engneering Manual For McMurdo Station“ C.R.Hoffman et al, ” Engneering Manual For McMurdo Station“

22

[34]

Habitation in extreme isolated and confined environments

Discovery Hut. Εικόνα 13. Χτίστικε το 1902 στο τέλος του Hut Point Peninsula, απο τον Robert Falcon Scott και την Βρετανική ομάδα εξερεύνησης Discovery Hut που ήταν απο τις πρώτες εξερευνητικές ομάδες που εξερεύνησαν την ήπειρο της Ανταρκτικής εκτενώς. Η Antarctic Heritage Trust της Νέας Ζηλανδίας πρόσφατα συντήρησε το κτίριο και τα 500 αντικείμενα του.

Έρευνα Ο σταθμός McMurdo είναι το μεγαλύτερο κέντρο έρευνας των ΗΠΑ στην Ανταρκτική. Στο σταθμό McMurdo και στην γύρω περιοχή, επιστήμονες μελετούν χερσαία και θαλάσσια βιολογία, βιοϊατρική, γεωλογία και γεωφυσική, μετεωρολογία, αερονομία, παγετωνολογία και γεωλογία πάγου,

23

και φυσική άνω ατμόσφαιρας. 23 Κατά την διάρκεια του πολικού καλοκαιριού, ο πληθυσμός των επιστημόνων και του προσωπικού ξεπερνά τους 1100. Αντίθετα κατά την διάρκεια του πολικού χειμώνα ο πληθυσμός μειώνεται σε 250 άτομα.24

National Science Foundation, “McMurdo Station”. Ανακτήθηκε την 10/1/2017 από https://www.nsf.gov/geo/plr/support/mcmurdo.jsp wikipedia,“McMurdo Station”

24

[35]

_Παραδείγματα Σταθμών

3.2 Ανάλογο Κατάλυμα Προσομοίωσης Διαστημικών Αποστολών Χαβάη (HI-SEAS) Τοποθεσία: Το HI-SEAS είναι ένα κατάλυμα (habitat) στην πλαγιά του ηφαιστείου Mauna Loa της Χαβάης στα 2.5 χιλιόμετρα πάνω από το επίπεδο της θάλασσας. Η τοποθεσία HI-SEAS είναι οπτικά απομονωμένη, ακόμη προσβάσιμη από ένα χωματόδρομο, και ένα νοσοκομείο ενώ οι άλλες υπηρεσίες έκτακτης ανάγκης βρίσκονται σε μια ώρα απόσταση με το αυτοκίνητο.25

MDRS terestrial analogue. Εικόνα 14. Δύο συμμετέχοντες με υπερυθρο φασματοσκόπιο μετασχηματισμού Fourier και ένα εργαλείο δειγματοληψίας εδάφους στο πεδίο λάβας. (Πηγή: Tiffany M. Swarmer, “Hawaii Space Exploration Analogue and Simulation: 120 days on sMars”)

Περιβάλλον: Το ηφαίστειο Mauna Loa της Χαβάης θεωρείται ένα από τα μεγαλύτερα χερσαία ηφαίστεια της Γης. Το κλίμα στην περιοχή είναι δροσερό, ξηρό και μεταβάλλεται πολύ λίγο στη διάρκεια του έτους, επιτρέποντας τις αποστολές μακράς διάρκειας.26 Η τοποθεσία του HI-SEAS έχει γεωλογία που μοιάζει με τη γεωλογία του Άρη και επιτρέπει στα πληρώματα να εκτελέσουν υψηλής πι-στότητας γεωλογικές εργασίες πεδίου και προσθέτει στην αποστολή προσομοίωσης. Το εδαφικό κάλυμμα (regolith) του Άρη που εξετάστηκε με το όργανο Chemin είναι πολύ παρόμοιο με τα οξειδωμένα βασαλτικά υλικά που βρέθηκαν σε αυτό το μέρος της Χαβάης.27 Η περιοχή είναι ένας πρώη λατομείου ορυκτών. Είναι περιτριγυρισμένο από σχετικά πρόσφατες ροές λάβας, με πολύ λίγη πανίδα και χλωρίδα. Κανένα από τα στοιχεία της χλωρίδας ή πανίδας που βρίσκεται εκεί δεν απειλείται λόγω των δραστηριοτή-των της αποστολής. Οι ροές περιλαμβάνουν μια μεγάλη ποικιλία από ηφαιστειακά χαρακτηριστικά για διερεύνηση, όπως σωλήνες λάβας, φεγγίτες, κανάλια, και τύμβους.28 Το τοπίο σε αυτό το απομονωμένο περιβάλλον μοιάζει πολύ με το τοπίο της επιφάνειας του ‘κόκκινου’ πλανήτη.

“Hawai’i Space Exploration Analog and Simulation”. Ανακτήθηκε την 20/1/2017, από http://hi-seas.org/ Tiffany M. Swarmer, “Hawaii Space Exploration Analogue and Simulation: 120 days on sMars”. Ανακτήθηκε την 20/1/2017, από http://hi-seas.org/ 27-28 “Hawai’i Space Exploration Analog and Simulation”.

25 26

[36]

The HI-SEAS Habitat.Εικόνα 15. Εξωτερική όψη του καταλύματος. (Πηγή: http://hi-seas.org/?p=1278)

The HI-SEAS Habitat.Εικόνα 16. Εγκαταστάσεις του HI-SEAS Habitat. (Πηγή: http://hi-seas.org/?p=1278)

28

Habitation in extreme isolated and confined environments

Σχεσιασμός: Σύμφωνα με το HI -SEAS HAWAII SPACE EXPLORATION ANALOG AND SIMULATION Media Kit.28 Το κατάλυμα (Ηabitat) αυτό είναι κατά ένα μέρος φορητό και η κατασκευή του είναι low-impact (μικρής επίπτωσης στο περιβάλλον). Ο κατοικήσιμος όγκος του είναι 368 κυβικά μέτρα και το συνολικό εμβαδόν 111 τετραγωνικά μέτρα. Υπάρχουν έξι μικρά υπνοδωμάτια, ένα εργαστήριο, ένα μπάνιο και ένας προσομοιωτής στεγανού θαλάμου μετάβασης. Το θολωτό αυτό κατάλυμα (Ηabitat) εφοδιάζεται από το Pacific Dom International. Η ιδέα του σχεδιασμού είναι ένας ανοιχτός χώρος που περιλαμβάνει τους κοινούς χώρους όπως η κουζίνα, η τραπεζαρία, το μπάνιο με ντούζ, το εργαστήριο, το γυμναστήριο και οι χώροι εργασίας. Στον δεύτερο όροφο που είναι 40 τετραγωνικά μέτρα βρίσκονται τα έξι ξεχωριστά υπνοδωμάτια και ένα μπάνιο. Επιπρόσθετα, ένα κοντέινερ 15 τετραγωνικών μέτρων είναι συνδεδεμένο με την κύρια κατασκευή, το οποίο χρησιμοποιείται ως εργαστήριο. Ένα ηλιακό πάνελ των 10KW είναι τοποθετημένο νότια του καταλύματος (Ηabitat). Το πάνελ φορτίζει την μπαταρία κατά την διάρκεια της ημέρας και τροφοδοτεί το κατάλυμα με ηλεκτρική ενέργεια. Τις συννεφιασμένες μέρες ωστόσο, τα μέλη του πληρώματος αναγκάζονται να ακολουθήσουν μια στρατηγική χαμηλής κατανάλωσης, όπως να χρησιμοποιήσουν λιγότερες ώρες την θέρμανση, την κουζίνα κλπ. Όταν η μπαταρία φτάσει στο

“HI -SEAS HAWAII SPACE EXPLORATION ANALOG AND SIMULATION Media Kit”.Ανακτήθηκε την 20/1/2017, από http://hi-seas.org/?cat=103

_Παραδείγματα Σταθμών

10% της φόρτισής της, ένα εφεδρικό σύστημα, γεννήτρια κυψέλης καυσίμου υδρογόνου, είναι προγραμματισμένο να ξεκινάει την λειτουργία του. Το πόσιμο νερό είναι αποθηκευμένο σε μία δεξαμενή 1900 λίτρων που ανατροφοδοτείται κάθε 4-5 εβδομάδες. Οι τουαλέτες χρησιμοποιούν ανακυκλώσιμο νερό, το οποίο αποθηκεύεται σε μια άλλη δεξαμενή χωρητικότητας 950 λίτρων. Τα μέλη του πληρώματος έχουν περιορισμένη πρόσβαση στο διαδίκτυο και η επικοινωνία με τον έξω κόσμο έχει καθυστέρηση 20 λεπτών, ώστε να προσομοιάζουν αυστηρά τις συνθήκες επικοινωνίας σε μία αντίστοιχη αποστολή στον Άρη.

The HI-SEAS Habitat.Εικόνα 17. 3D μοντέλο του καταλύματος εξωτερικά. (Πηγή: http://hi-seas.org/?p=1278)

[37]

The HI-SEAS Habitat.Εικόνα 18. Κάτοψη του καταλύματος, ισόγειο με εργαστήριο, μπάνιο, κουζίνα, κοινό χώρο εργασίας και τραπεζαρία. (Πηγή: http://hi-seas.org/?p=1278)

The HI-SEAS Habitat.Εικόνα 19. Κάτοψη ημι-ορόφου με έξι δωμάτια και ένα μπάνιο. (Πηγή: http://hi-seas.org/?p=1278)

[38]

The HI-SEAS Habitat.Εικόνα 20. Ο χώρος της κουζίνας και του κοινού χώρου εργασίας. (Πηγή: http://hi-seas.org/?p=1278)

The HI-SEAS Habitat.Εικόνα 22. Πανοραμική θέα ολόκληρου του καταλύματος. (Πηγή: http://pacificdomes.com/mision-mars-simulation-in-pacific-dome/)

Habitation in extreme isolated and confined environments

The HI-SEAS Habitat.Εικόνα 21. Τα δωμάτια του πληρώματος στον ημιόροφο. (Πηγή: http://hi-seas.org/?p=1278)

[39]

_Παραδείγματα Σταθμών

Έρευνα: Το ερευνητικό πρόγραμμα HI-SEAS ιδρύθηκε από την NASA για μεγάλης διάρκειας γήινες αποστολές προσομοίωσης των συνθηκών κατοίκησης στον Αρη και σε άλλα ουράνια σώματα. Το κατάλυμα (habitat) το περιβάλλον και οι λειτουργικοί παράγοντες έχουν επιλεχθεί είτε σχεδιαστεί κατάλληλα ώστε να προσομοιάζουν όσο καλύτερα γίνεται τις συνθήκες κατοίκησης στον Αρη. 29 Η πρώτη αποστολή διήρκησε 4 μήνες, από τα μέσα Απριλίου μέχρι 13 Αυγούστου 2013. Η έρευνα περιελάμβανε 8 άτομα, οι οποίοι μία φορά την εβδομάδα έβγαιναν από το κατάλυμα (Habitat) γα να εξερευνήσουν την περιοχή, να κάνουν γεωλογικές έρευνες και να ανιχνεύσουν μικροοργανισμούς. Η δεύτερη αποστολή ξεκίνησε 18 Μαρτίου του 2014 και διήρκησε 120 ημέρες μέχρι 25 Ιουλίου 2014. Το πλήρωμα αποτελούνταν από έξι άτομα. Τέλος 29

Αυγούστου του 2015 ξεκίνησε η Τρίτη αποστολή η οποία διήρκησε έναν ολόκληρο χρόνο και αποτελούνταν επίσης από έξι άτομα. 30 Τα αποτελέσματα και των τριών αποστολών μέχρι τώρα, αφορούσαν λειτουργικά συστήματα, όπως η διατροφή των συμμετεχόντων, οι ανάγκες για παροχή ενέργειας, η λειτουργικότητα της κατασκευής, ενώ ιδιαίτερη σημασία δόθηκε στον ψυχολογικό παράγοντα. Δηλαδή, την διάθεση του πληρώματος υπό συνθήκες απομόνωσης, τις μεταξύ τους σχέσεις και της συνεκτικότητας της ομάδας και της ψυχολογικής αντοχής των ατόμων που συμμετέχουν σε μία προσομοίωση κατοίκησης σε άλλον πλανήτη. 31

The HI-SEAS Habitat.Εικόνα 23. Στο κατάλυμα προσομοίωσης τα μέλη του πληρωματος εκτελουν ερευνητικές εργασίες εκτός καταλύματος με στολή όπως θα συνέβαινε στο διάστημα. (Πηγή: http://pacificdomes.com/hawaiian-volcano-serves-as-makebelieve-red-planet-for-mars-researchers/)

29

Psyan “The HI-SEAS Habitat”. Ανακτήθηκε την 16/12/2016 από https://hi-seas.org/?p=1278 Psyan “The HI-SEAS Habitat”.

30-31

[40]

Habitation in extreme isolated and confined environments

Κατάλυμα MDRS. Εικόνα 24. Μπροστά φαίνεται το κυλινδρικό κατάλυμα, δεξια το GreenHab, φωτοβολταικά, τα οχήματα για τις ερευνητικές εργασίες εκτός καταλύματος και στο βάθος αριστερά είναι το παρατηριτίριο.

Περιβάλλον του MDRS. Εικόνα 25. Το φυσικό τοπίο γύρο απο το κατάλυμα μοιάζει σε μεγάλο βαθμό με τον Αριανό έδαφος. (Πηγή: http://www.kiwispace.org.nz/display/MDRS/ The+Mars+Habitat)

_Παραδείγματα Σταθμών

[41]

περιοχή αυτή είναι στο νοτιοανατολικότερο μέρος των ερήμων της Great Basin.34

3.3 Ερευνητικός Σταθμός Mars Desert (MDRS) Τοποθεσία: Ο Mars Desert Research Station είναι ένας ερευνητικός σταθμός που βρίσκεται στο δυτικό τμήμα των ΗΠΑ κοντά στο San Rafael Swell της Γιούτα.32 H άγονη αυτή περιοχή βρίσκεται βορειοδυτικά της Hanksville, στην Utah βρίσκεται σε ύψος 1367 m. Η προσομοίωση είναι ένα κλειστό σύστημα, απομονωμένο από το εξωτερικό περιβάλλον, χρησιμοποιώντας διαστημική στολή (προσομοιωτές) για EVAs ή εργασιών πεδίου.33 Τρείς από τις τέσσερις μεγάλες ερήμους της Βόρειας Αμερικής περιέχονται μέσα σε μια γεωλογική περιοχή που ονομάζεται Basin και Range Province, που βρίσκεται ανάμεσα στα Βραχώδη Όρη από τα ανατολικά και τη Sierra Nevadas προς τα δυτικά. Η

32

Περιβάλλον: Η ψυχρή περιοχή της ερήμου με υψηλό υψόμετρο βρίσκεται στη Νοτιοανατολική Γιούτα. Είναι μια κρύα έρημος, καθώς η μέση ετήσια θερμοκρασία είναι 12 ° C και το χειμώνα το χιόνι είναι η κυρίαρχη μορφή της καθίζησης είναι ένα λεκανοπέδιο ερήμου επειδή βρίσκεται μεταξύ της Σιέρα Νεβάδα και τα Βραχώδη Όρη. Τα καλοκαίρια είναι ζεστά και ξηρά, οι χειμώνες είναι ψυχροί και υγροί. 35 Η περισσότερη διάβρωση στο τοπίο συνέβη 1 έως 6.000.000 χρόνια πριν. Το τοπίο τώρα είναι σκαλισμένο από το νερό. Οι κινήσεις της μάζας έχουν παίξει επίσης σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση του.36 Ενώ ο άνεμος δεν είναι σημαντικός παράγοντας διάβρωσης. Τα κύρια χαρακτηριστικά της ευρύτερης περιοχής εντός 80 χιλιομέτρων είναι καλά στρογγυλεμένοι κόκκινοι, γκρι και μπεζ λόφους με ένα κάλυμμα από μαλακό υλικό που διαβρώνει εύκολα. Ενώ μερικές φορές καλύπτεται με ένα πιο ανθεκτικό αμμόλιθο, στο χρώμα της ώχρας που συνήθως σπάει σε μεγάλες πέτρες και πέφτει από την κορυφή προς τους πρόποδες των λόφων. Η βλάστηση είναι πολύ λίγη αλλά αποτρέπει την ολική διάβρωση. 37

“Mars Desert Research Station”. Ανακτήθηκε την 18/11/2016, από https://en.wikipedia.org/wiki/Mars_Desert_Research_Station Henrik i. Hargitai, “MDRS EXPEDITION GUIDE: Geography final Report of crew 42 (2006) and crew 71”, (cosmic Materials Space Research Group, Eötvös loránd university) 22 34-36 Henrik i. Hargitai, “MDRS EXPEDITION GUIDE: Geography final Report of crew 42 (2006) and crew 71”,22 37 Henrik i. Hargitai, “MDRS EXPEDITION GUIDE: Geography final Report of crew 42 (2006) and crew 71”,24 33

[42]

Σχεδιασμός: Το κατάλυμα (Habitat) είναι ένα διώροφο κυλινδρικό κτίριο διαμέτρου 8 μέτρων το οποίο μπορεί να φιλοξενήσει μέχρι 7 άτομα. Η κατασκευή έχει υποστεί αρκετές ανακαινίσεις τα τελευταία χρόνια.38 Το κατώτερο επίπεδο στεγάζει τον χώρο προετοιμασίας για τις δραστηριότητες εκτός οχήματος, έναν εξωτερικό στεγανό θάλαμο μετάβασης, ένα πλήρες βασικό εργαστήριο φυσικής, ένα δωμάτιο για μπάνιο, μία τουαλέτα και ένας στεγανός θάλαμος μετάβασης στο πίσω μέρος της κατασκευής που οδηγεί μέσω τούνελ στις υπόλοιπες κατασκευές.39 Το εργαστήριο είναι εξοπλισμένο με μικροσκόπια, ψυγείο για βιολογικά δείγματα, μία εκκολαπτική συσκευή και μία παροχή εργαλείων και αντιδραστηρίων για βιολογική και γεωλογική έρευνα.40 Μία κεντρική κολόνα παρέχει στήριξη στο επάνω επίπεδο της κατασκευής. Μικρά στρόγγυλα παράθυρα υπάρχουν στις αεροστεγείς πόρτες, στο δωμάτιο προετοιμασίας για τις εξωτερικές δραστηριότητες και πάνω από το εργαστηριακό τραπέζι εργασίας.41 Στο επάνω επίπεδο βρίσκεται ο χώρος διαμονής και αποτελείται από κοινούς χώρους εργασίας, καθιστικό, πλήρως εξοπλισμένη κουζίνα και εφτά καμπίνες, οι οποίες είναι

38

Habitation in extreme isolated and confined environments

Mars Habitat. Εικόνα 26. Το πρώτο επίπεδο με το χώρο εργασίας τ ο υ α λ έ τ α , μ πά ν ι ο και δωμάτιο προετοιμασίας για αποστολές εκτός καταλύματος. (Πηγή: http://www. kiwispace.org.nz/ display/MDRS/ The+Mars+Habitat)

Mars Habitat. Εικόνα 27. Το δεύτερο επίπεδο διαθέτει καμπίνες για το πληρώμα, χώρο εργασίας, χώρο συγκέντρωσης και μία κουζίνα. (Πηγή: h t t p : / / w w w. k i wispace.org.nz/ display/MDRS/ The+Mars+Habitat)

MARS DESERT RESEARCH STATION, “About the MDRS”. Ανακτήθηκε την 18/11/2016, από http://mdrs.marssociety.org/about/.

MARS DESERT RESEARCH STATION, “About the MDRS”.

40 Dr. Jan Osburg, “Final Report Mars Desert Research Station Crew 37”, (Guggenheim School of Aerospace Engineering Georgia Institute of Technology: Atlanta 2005) 8-9 41 Dr. Jan Osburg, “Final Report Mars Desert Research Station Crew 37” 8-9 39

[43]

_Παραδείγματα Σταθμών

εξοπλισμένες με κουκέτες και προσωπικά γραφεία. Οι έξι από τις εφτά καμπίνες βρίσκονται στο κύριο πάτωμα και η έβδομη βρίσκεται σε ημιώροφο πάνω από το κύριο επίπεδο. Η σοφίτα εξυπηρετεί επίσης σαν αποθηκευτικός χώρος, έχει εσωτερική παροχή νερού, θερμοσίφωνα και έξοδο κινδύνου.42 Έξω από το κατάλυμα υπάρχει ένα ‘’GreenHab’’ που βιολογικά φιλτράρει το νερό που είναι για ανακύκλωση και ποτίζει κάποια φυτά που χρησιμοποιούνται για την διατροφή του πληρώματος. Υπάρχουν επίσης μερικά οχήματα που παραλαμβάνουν φορτία και ένα παρατηρητήριο.43

Έρευνα: Το κατάλυμα (Habitat) αυτό έχει επιτρέψει σε περίπου 100 πληρώματα από επιστήμονες, μηχανικούς και όσους ασχολούνται με την εξερεύνηση του διαστήματος, να κάνουν επιτόπου ερευνητικές δραστηριότητες ανάλογες με αυτές που θα γινόταν σε μια μελλοντική αποστολή στο φεγγάρι ή στον Άρη.44 Ποιο συγκεκριμένα ασχολούνται με τις τηλεπικοινωνίες, τεχνικές πλοήγησης, ανθρώπινους παράγοντες, αστρονομία, με μηχανολογικά ζητήματα τις κατασκευής και την υποστήριξη του πειραματικού “GreenHab”.45

Observatory. Εικόνα 28. Το παρατηρητήριο αυτό βρίσκεται κάποια μέτρα μακριά απο το κατάλυμα και το χρησιμοποιούν τα μέλη της ομάδας για αστρονομικές παρατηρήσεις. (Πηγή: http:// www.kiwispace.org.nz/display/ MDRS/The+Mars+Habitat)

42

Chip Shepherd, “Commander’s Observations: NASA Spaceward Bound V / MDRS Crew 61”, (Mars Society 2005) 5 Dr. Jan Osburg, “Final Report Mars Desert Research Station Crew 37”, 10 44 MARS DESERT RESEARCH STATION, “About the MDRS”.

45 Dr. Jan Osburg, “Final Report Mars Desert Research Station Crew 37”, (Guggenheim School of Aerospace Engineering Georgia Institute of Technology: Atlanta 2005) 17 43

[44]

Habitation in extreme isolated and confined environments

Εσωτερικά του MDRS.Εικόνα 29. Το πρώτο επίπεδο του Σταθμού περιλαμβάνει τον κοινό χώρο εργασίας, τουαλέτα και μπάνιο, το δωμάτιο προετοιμασίας για αποστολές εκτός του καταλύματος και δύο εξόδους μία που οδηγεί στο Θερμοκήπιο και η άλλη είναι στο δωμάτιο προετοιμασίας. (Πηγή: http://www.kiwispace.org.nz/display/MDRS/The+Mars+Habitat)

Αποστολές EVA.Εικόνα 30. Δύο μέλη του πληρώματος ετοιμάζονται στο δωμάτιο προετοιμασίας για δραστηριότητες εκτός του καταλύματος (EVA). (Πηγή: http://www.kiwispace.org.nz/display/ MDRS/The+Mars+Habitat)

[45]

Εσωτερικά του MDRS.Εικόνα 31. Το δεύτερο επίπεδο του Σταθμού περιλαμβάνει έξι καμπίνες ύπνου, μία κουζίνα, τραπεζαρία και χώρο εργασίας για όλα τα μέλη του πληρώματος. (Πηγή: http://www.kiwispace.org.nz/display/MDRS/The+Mars+Habitat)

Καμπίνα/Δωμάτιο. Εικόνα 32. Ο προσωπικός χώρος του κάθε μέλους του πληρώματος αποτελείται απο ένα κρεβάτι και ένα μικρό τραπέζι. (Πηγή: htt p : / / w w w. k i w i s p a c e . org.nz/display/MDRS/ The+Mars+Habitat)

[46]

Το Aquarius εξωτερικά.Εικόνα 33. Το Aquarius και το υποθαλάσιο εργαστήριο. (Πηγή: http://www.asc-csa.gc.ca/eng/missions/neemo/ aquarius.asp)

Habitation in extreme isolated and confined environments

_Παραδείγματα Σταθμών

[47]

Ιστορία: Το Aquarius κατασκευάστηκε το 1986 από την Υπηρεσία Na-tional Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Η αρχική τοποθεσία που εγκαταστάθηκε ήταν στο Virgin Islands των 3.4 Πρόγραμμα Λειτουργίας Αποστολών Ακραίων Ηνωμένων Πολιτειών. Στη συνέχεια λόγω περικοπών Περιβαλλόντων NASA (NEEMO) του προϋπολογισμού για το 2013 αγοράστηκε από το Διεθνές Πανεπιστήμιο της Φλόριντα.48 Από τότε ή Τοποθεσία: NASA έχει διεξάγει δεκαέξι αποστολές από το 2001 Το ΝΕΕΜΟ project είναι ένας ερευνητικός σταθμός μέχρι το2012, για την προσομοίωση διαστημικών της NASA κάτω από το επίπεδο της θάλασσας. αποστολών. Διεξάγεται από το Διεθνές Πανεπιστήμιο της Φλόριντας (FIU) και βρίσκεται 5.6 χιλιόμετρα έξω Σχεδιασμός: από το Key Largo στο εθνικό καταφύγιο θαλάσσιας Η βάση του Aquarius περιλαμβάνει το υποθαλάσσιο ζωής στη Φλόριντα.46 κατάλυμα, το εργαστήριο μία πλατφόρμα παρατήρησης στον ωκεανό και μία χερσαία βάση Περιβάλλον: ελέγχου αποστολών. Στο πρόγραμμα αυτό συμμετέχουν ομάδες Το Aquarius βρίσκεται 19 μέτρα κάτω από την αστροναυτών, μηχανικών και επιστημόνων που επιφάνεια της θάλασσας και 5,6 χιλιόμετρα από την ζουν στο ενυδρείο μέχρι τρείς εβδομάδες κάθε ακτή. Είναι ένας μεταλλικός θάλαμος 80 τόνων, 13 φορά. Σύμφωνα με τους δύτες (‘’aquanauts’’) μέτρα σε μήκος και 2,7 μέτρα διάμετρο. Έχει οχτώ τα βάθη των ωκεανών παρέχουν μία αναλογική παράθυρα και δύο θαλάμους συμπίεσης.49 Το κύριο εμπειρία ανάλογη με την κατοίκηση στο διάστημα.47 μέρος λοιπόν αποτελείται από χάλυβα με μόνωση Το ενυδρείο αυτό μιμείται την απομόνωση, τα τοποθετημένη στο εξωτερικό κέλυφος του Aquarius. περιορισμένα καταλύματα, τα ακραία περιβάλλοντα Έχει κατασκευαστεί για να αντέχει τις πιέσεις που και την μειωμένη βαρύτητα στοιχεία που αποτελούν δέχεται από το βάθος του ωκεανού μέχρι τα 36,5 πρόκληση σε εξερευνητικές αποστολές στο μέτρα βάθος.50 Το εργαστήριο είναι συνδεδεμένο διάστημα. με μία βάση στην οποία τοποθετείται το κατάλυμα,

46

Florida International University (FIU), “Facilities: Aquarius Undersea Laboratory”. Ανακτήθηκε την 10/1/2017 από https://aquarius.fiu.edu/about/facilities/ National Aeronautics and Space Administration, “NASA Extreme Environment Mission Operations Project (NEEMO) 15”, (Lyndon B. Johnson Space Center Houston, Texas) 48 James Stacey, “The Life Subaquatic: A Brief History of Underwater Living”. Ανακτήθηκε την 10/1/2017 από http://gearpatrol.com/2014/04/29/a-brief-history-of-underwater-habitats-and-exploration/ 49-50 Doug Kesling, Richard Berey, “Training, Equipment, and Operational Procedures For Conducting Scientific Saturation Diving Activities”, (National Undersea Research Center Fairleigh Dickinson University 40 Castle Coakley) 200-202 47

[48]

Κάτοψη του Aquarius.Εικόνα 34. Στο σχέδιο αυτό φαίνεται ο διαχωρισμός καταλύματος σε τρία τμήματα, τον τον υγρό προθάλαμο (wet porch), τον θάλαμο εισόδου (entry lock) και τον κύριο θάλαμο (main lock).(Πηγή: https://aquarius.fiu.edu/about/facilities/)

Διαμήκης Τομή του Aquarius.Εικόνα 35. Στο σχέδιο αυτό φαίνεται αριστερά ο χώρος ύπνου με τις κουκέτες, ο χώρος εργασίας, η κουζίνα και χώρος αποθήκευσης στη συνέχεια μία τουαλέτα στο θάλαμο εισόδου και τέλος την περιοχή απο όπου εισέρχονται οι δύτες. (Πηγή: https://aquarius.fiu.edu/about/facilities/)

Διαμήκης Τομή του Aquarius.Εικόνα 36. Στο σχέδιο αυτό φαίνεται αριστερά ο χώρος ύπνου με τις κουκέτες, ο χώρος των μηχανολογικών και η είσοδος στο Aquarius. (Πηγή: https://aquarius.fiu.edu/about/ facilities/)

51

Habitation in extreme isolated and confined environments

η βάση είναι περίπου 4 μέτρα πάνω από το βυθό του ωκεανού.51 Σύμφωνα με τους Doug Kesling και Richard Berey από το Εθνικό Κέντρο Υποθαλάσιας Ερευνας (National Undersea Research Center) το Aquarius χωρίζεται σε τρία τμήματα τον υγρό προθάλαμο, τον θάλαμο εισόδου και τον κύριο θάλαμο:52 Ο Υγρός Προθάλαμος, έχει διαστάσεις 2,4 μέτρα μήκος, 3,7 μέτρα πλάτος και 2,1 μέτρα ύψος και παρέχει πρόσβαση από τη θάλασσα στο Aquarius. Είναι πάντα σε πίεση περιβάλλοντος και περιέχει πίνακες φυσικού αερίου που ελέγχουν τη ροή της υψηλής και χαμηλής πίεσης του αέρα και άλλων αερίων του Ενυδρείου. Περιέχει επίσης χώρο για αποθήκευσης, τον εξοπλισμό για τις καταδύσεις, ένα ντους με ζεστό νερό, και τρία παράθυρα που έχουν θέα προς τα έξω. Ο Θάλαμος Εισόδου είναι ένα μικρό διαμέρισμα που περιέχει εξοπλισμό επικοινωνιών, πίνακες φυσικού αερίου και ηλεκτρολογικών (AC και DC), ένα νιπτήρα, τουαλέτα, προσωπικό χώρο αποθήκευσης, χώρο εργασίας και εξοπλισμό υποστήριξης της ζωής. Ενώ υπάρχουν και τρία παράθυρα με θέα. Ο Κεντρικός Θάλαμος χωρίζεται σε καθιστικό και χώρο εργασίας, περιλαμβάνει επίσης μία καμπίνα που περιέχει έξι κουκέτες. Άλλες εγκαταστάσεις περιλαμβάνουν ένα μαγειρείο με νεροχύτη, φούρνο μικροκυμάτων, τραπεζαρία και παγκάκια, χώρους αποθήκευσης τροφίμων, εξοπλισμό επικοινωνίας, εξοπλισμό προβολής βίντεο, ιατρικές προμήθειες και εξοπλισμό υποστήριξης της ζωής. Υπάρχουν

Doug Kesling, Richard Berey, “Training, Equipment, and Operational Procedures For Conducting Scientific Saturation Diving Activities”, (National Undersea Research Center Fairleigh Dickinson University 40 Castle Coakley) 200-202 52 Doug Kesling, Richard Berey, “Training, Equipment, and Operational Procedures For Conducting Scientific Saturation Diving Activities” 200-202

[49]

τέσσερα παράθυρα στο Κεντρικό Κλείδωμα. Οι μπαταρίες έκτακτης ανάγκης προμηθεύουν ηλεκτρική ενέργεια στην είσοδο στον αεροστεγή και στον κεντρικό θάλαμο για τα φώτα, τις επικοινωνίες, και τον εξοπλισμό απομάκρυνσης του διοξειδίου του άνθρακα σε περίπτωση αστοχίας του πρωταρχικού συστήματος ισχύος. Βοηθητικός αέρας υψηλής πίεσης και οξυγόνο αποθηκεύονται στο υποθαλάσσιο κατάλυμα για τη παροχή οξυγόνου σε περίπτωση αποτυχίας του πρωτεύοντος εφοδιασμού.53 Οι ασύρματοι VHF βρίσκονται στο Κεντρικό και στον Αεροστεγή θάλαμο και επιτρέπουν την επικοινωνία με τον Έλεγχο αποστολών και με σκάφη υποστήριξης. Τα μέλη του πληρώματος έχουν πρόσβαση στο Internet, καθώς και μια συμβατική τηλεφωνική σύνδεση.54

Ένα “Gazebo” βρίσκεται δίπλα στο Aquarius. Βρίσκεται σε άμεση γειτνίαση με τον Υγρό Θάλαμο. Η κύρια λειτουργία του είναι να παρέχει ένα καταφύγιο σε περίπτωση απειλητικής για τη ζωή αποτυχία μέσα στο Aquarius. Το Gazebo διαθέτει κλειστό οροφής αλουμινίου και είναι επαρκή για έξι υδροναύτες να σταθούν μέσα σε αυτό.55 Έρευνα: Το εγχείρημα αυτό ξεκίνησε το 2001 και η πρώτη αποστολή NEEMO1 διεξήχθη 21-27 Οκτωβρίου. Από τότε έγιναν άλλες δεκαπέντε απο-στολές μέχρι τον Ιούνιο του 2012. Όλα αυτά τα χρόνια τα παιδεία ενδιαφέροντος και έρευνας του NEEMO είναι:56 • Βιοεπιστήμες • Ανάπτυξη Μηχανικής υλικού • Σενάρια εξερευνητικών αποστολών • Ρομποτική • Εκπαίδευση

3D μοντέλο του Aquarius.Εικόνα 37. Στο ψηφιακό αυτό μοντέλο φαίνεται όλη η κατασκευή του υποθαλάσιου καταλύματος εξωτερικά. (Πηγή: https://aquarius.fiu.edu/about/facilities/)

53-55 56

Doug Kesling, Richard Berey, “Training, Equipment, and Operational Procedures For Conducting Scientific Saturation Diving Activities” 200-202 B. Todd, “The NEEMO project: Living and Working Undersea”, (Universities Space Research Association, USRA 2001) 21-27

[50]

Habitation in extreme isolated and confined environments

Εσωτερικά του Aquarius.Εικόνα 38. Ο κύριος θάλαμος με το χώρο εργασίας και τη κουζίνα, στο βάθος είναι ο χώρος των κουκετών. (Πηγή: B. Todd, “The NEEMO project: Living and Working Undersea”)

Εσωτερικά του Aquarius.Εικόνα 39. Ο χώρος ύπνου με τις έξι κουκέτες. (Πηγή: B. Todd, “The NEEMO project: Living and Working Undersea”)

_Παραδείγματα Σταθμών

3.5 Διεθνής Διαστημικός Σταθμός (ISS) Τοποθεσία: Ο διεθνής διαστημικός σταθμός είναι ένας ερευνητικός διαστημικός σταθμός και βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τη Γη εδώ και δεκαεπτά περίπου χρόνια. Ο ISS είναι ορατός με γυμνό μάτι από τη Γή καθώς είναι μια πολύ μεγάλη κατασκευή και διαθέτει πολλές ανακλαστικές επιφάνειες (φωτοβολταικά). Η απόστασή του από την επιφάνειά της Γής κυμαίνεται μεταξύ 319,6 και 346,9 χιλιομέτρων. Ταξιδεύει με μέση ταχύτητα ως προς την επιφάνεια της Γης 27.744 χιλιόμετρα ανά ώρα, συμπληρώνοντας 15,7 περιστροφές την ημέρα.57 Περιβάλλον: Οι συνθήκες έξω από το Διεθνή Διαστημικό Σταθμό είναι οι συνθήκες που επικρατούν στο διάστημα. Εσωτερικά του Σταθμού δεν υπάρχει βαρύτητα, υπάρχουν τεχνητά μέσα υποστήριξης της ζωής το νερό είναι περιορισμένο και μέρος

57

[51]

του ανακυκλώνεται και επαναχρησιμοποιείται. Οι αστροναύτες τρέφονται με αποθηκευμένη ξηρή τροφή ενώ καλλιεργούν και κάποια είδη λαχανικών. Ιστορία: Η NASA διαμόρφωσε το Διαστημικό Σταθμό Task Force στη NASA HQ το 1982 και άρχισε τη διαδικασία σχεδιασμού το 1983 με το σχημα-τισμό της ομάδας Ανάπτυξης της ιδέας του Διαστημικού Σταθμού. Το 1984, ο Πρόεδρος των ΗΠΑ Ρόναλντ Ρήγκαν ανακοίνωσε, ότι «(...) Αναθέτω στη NASA να αναπτύξει ένα μόνιμα επανδρωμένο διαστημικό σταθμό και να το κάνει μέσα σε μια δεκαετία. Από την αρχή της δημιουργίας σχεδίων για τον Διαστημικό Σταθμό, η NASA συμπεριέλαβε την ESA, την Ιαπωνία NASDA, το CSA του Καναδά και τις ευρωπαϊκές εθνικές διαστημικές υπηρεσίες (ιδιαίτερα Ιταλία, τις Κάτω Χώρες και τη Γερμανία) στο σχεδιασμό.58 Τα πρώτα σχέδια για τον διεθνή διαστημικό σταθμό συμπεριέλαβαν την πρώην Σοβιετική Ένωση, που εντάχθηκε σύντομα μετά την ρήξη του Τείχους του Βερολίνου το 1989. Στις 20 Νοέμβρη του 1998, η πρώτη μονάδα «Zarya» ξεκίνησε από το Μπαϊκονούρ, Kazahk-stan.(Architecture for Astronauts)59 Το πρώτο πλήρωμα εγκαταστάθηκε τον Νοεμβρίο του 2000. Ο ΔΔΣ εξακολουθεί και σήμερα να βρίσκεται σε φάση ανάπτυξης. Ταξιδεύει με μέση ταχύτητα ως προς την επιφάνεια της Γης 27.744

Εταιρία Αστρονομίας & Διαστήματος, “Παρακολούθηση Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού ( ISS )”. Ανακτήθηκε την 10/1/2017 από http://www.astronomos.gr/ iss_tracker 58 Sandra Häuplik-Meusburger, “Architecture for Astronauts: An Activity-based Approach”, (UInstitute for Architecture and Design, Vienna University of Technology, Vienna, Austria) 76 59 Sandra Häuplik-Meusburger, “Architecture for Astronauts: An Activity-based Approach”, 76

[52]

Habitation in extreme isolated and confined environments

International Space Station.Εικόνα 40. Ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός όπως φωτογραφήθηκε απο μέλος του πληρώματος του διαστημόπλοιου Atlantis,2010. (Πηγή: https://spaceflight.nasa.gov/gallery/images/shuttle/sts-132/html/s132e012208.html)

_Παραδείγματα Σταθμών

χιλιόμετρα ανά ώρα, συμπληρώνοντας 15,7 περιστροφές την ημέρα. Επειδή η περίοδος της τροχιάς του σταθμού γύρω από τη Γη είναι μία φορά κάθε 90 λεπτά, οι παρατηρητές εντός του ΔΔΣ βιώνουν μια ανατολή ή δύση του ηλίου περίπου κάθε 45 λεπτά.(wikipaidia)60 Σχεδιασμός: Σύμφωνα με τον Sandra Häuplik-Meusburger στο βιβλίο του Architecture for Astronauts: An Activity-based Approach, ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε σταδιακά.61 Ξεκινόντας απο το δομικό στοιχείο του ISS - η “ραχοκοκαλιά” αποτελείται από ένα σύστημα δικτυωμάτων. Εξυπηρετεί τα σημεία ένωσης των μονάδων και τον τεχνικό εξοπλισμό, όπως θερμαντικά σώματα και μπαταρίες. Οι κατοικήσιμες μονάδες του ISS είναι κυρίως κυλινδρικές μονάδες συμπίεσης που συνδέονται με τη χρήση θυρών πρόσδεσης των τριών κόμβων. Η πρώτη μονάδα Zarya ή λειτουργική μονάδα βάσης FGB ξεκίνησε το 1998 από τους Ρώσους. Ο FGB είναι μία αυτόνομη μονάδα πεπιεσμένου όγκου 71,5 m3. Παρείχε τις λειτουργίες του κυρίως συστήματος, όπως ενέργεια, επικοινωνία και έλεγχο υψομέτρου, έως ότου η Μονάδα Εξυπηρέτησης (Service Module) προσδέθηκε. Πλέον χρησιμοποιείται κυρίως

[53]

για την αποθήκευση και ως εφεδρικό σύστημα. Η Μονάδα Εξυπηρέτησης (Service Module) Zvezda προήλθε από ένα βελτιωμένο σχεδιασμό της μονάδας Mir Core. Παρείχε τον πρώιμο κατοικήσιμο χώρο στο διάστημα και εξακολουθεί να είναι το δομικό και λειτουργικό κέντρο του ρωσικού τμήματος στο Διαστημικό Σταθμό. Οι λειτουργίες αυτές περιλαμβάνουν το σύστημα υποστήριξης της ζωής, διανομής ηλεκτρικής ενέργειας, το σύστημα επεξεργασίας δεδομένων, το σύστημα ελέγχου πτήσης και το σύστημα προώθησης. Ο Θάλαμος Μεταφοράς μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τις δραστηριότητες εκτός διαστημικού σταθμού(EVA). Το Εργαστήριο ΗΠΑ (Destiny) ήταν η πρώτη μονάδα επιστήμης στον ISS. Φιλοξενεί εικοσιτέσσερις χώρους ύπνου για διαμονή και τον έλεγχο των συστημάτων του ISS στο τμήμα των ΗΠΑ και έχει ένα μεγάλο οπτικό παράθυρο υψηλής ποιότητας. Τρείς Κόμβοι με έξι θύρες σύνδεσης συνδέουν τις μονάδες ή επεκτείνουν την σύνδεση για προσέγγιση πρόσδεσης και πρόσβαση. Το Πείραμα της Ιαπωνίας Module (JEM) παρέχει ένα επιστημονικό εργαστήριο για επεξεργασία υλικών και έρευνα στον τομέα των βιο-επιστημών. Το JEM περιλαμβάνει μια εξωτερική, εκτεθειμένη ερευνητική εγκατάσταση ή «βεράντα» και έχει μία συνδετική θύρα για να φιλοξενήσει τη δική της

Βικιπαίδεια, “Διεθνής Διαστημικός Σταθμός”. Ανακτήθηκε την 9/20/2017 από https://el.wikipedia.org/wiki/%CE%94%.

Sandra Häuplik-Meusburger, “Architecture for Astronauts: An Activity-based Approach”, (UInstitute for Architecture and Design, Vienna University of Technology, Vienna, Austria) 78-83 57 58

[54]

Habitation in extreme isolated and confined environments

Συναρμολόγηση του ΔΔΣ.Εικόνα 41. Διάγραμμα του Διεθνή Διαστημικού Σταθμού όπου φαίνονται όλα τα κομμάτια απο τα αποία αποτελείται. (Πηγή: http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2011/08/International_Space_Station_exploded_diagram)

[55]

_Παραδείγματα Σταθμών

εφοδιαστική μονάδα. Το Ερευνητικό Εργαστήριο Columbus του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος είναι η Ευρωπαϊκής μονάδα επιστημονικής και τεχνολογικής έρευνας . Σε αυτή την μονάδα διεξάγονται πειράματα στην επιστήμη των υλικών, φυσικής των ρευστών, βιοεπιστήμης και τεχνολογίας. Η Cupola είναι μια προσθήκη στον Κόμβο 2 σχεδιασμένη για την παρατήρηση των δραστηριοτήτων εκτός του ISS. Έχει έξι παράθυρα με προστατευτικά σκίαστρα. Τύποι Ραφιών ΔΔΣ Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι ραφιών για το ΔΔΣ: Συστήματος, ωφέλιμο φορτίο και στοιβασία. Ο ΔΔΣ είναι ένα σύστημα ολοκληρωμένων δικτυώματα, δοχεία υπό πίεση και φωτοβολταϊκές συστοιχίες (ΡΥΑ). Λόγω της κινητικότητας και της ανάγκης για πειράματα, η αποθήκευση του εξοπλισμό και των εργαλείων είναι απαραίτητη, τα ράφια του ΔΔΣ κατασκευάζονται για να είναι ελαφριά, ανθεκτικά, κινητά, και το σημαντικότερο, να είναι ένα φθηνό μέσο για αξιόπιστη αποθήκευση. Οι τρεις τύποι ραφιών είναι σχετικά παρόμοιοι. Διαφέρουν μόνο ελαφρώς λόγω των διαρθρωτικών φορτίων, των δυνατοτήτων τους και των απαιτήσεών τους. Εξαιτίας της αρχιτεκτονικής των ραφιών και τις ομοιότητές τους, η αφαίρεσης και αντικατάστασης των μεγάλων πειραμάτων και εφοδίων επιτυγχάνεται εύκολα. 62

62

International Standard Payload Rack (ISPR). Εικόνα 43. Στην εικόνα φαίνεται το 3D μοντέλο του Διεθνές Προτύπου ραφιών για ωφέλιμα φορτία.

Σχέδιο τοποθέτησης Πρότυπων Ραφιών (ISPR). Εικόνα 42. Στην εικόνα φαίνεται στο επάνω μέρος μια τομή μίας μονάδας του ΔΔΣ με τα ράφια τοποθετημένα περιμετρικά. Το κάτω σχέδιο είναι μία κάτοψη του Σταθμού με την τοποθέτηση των Ραφιών.

Mark A. Newby Jr., “International Space Station Structures & Mechanisms “. Ανακτήθηκε την 10/1/2017 από http://pages.erau.edu/~ericksol/proj-

ects/issa/s_m.html#mechracks

[56]

Habitation in extreme isolated and confined environments

Μονάδα Zvezda Η Λειτουργική Μονάδα (Zvezda) παρέχει τον κατοικήσιμο χώρο και εξακολουθεί να είναι το δομικό και λειτουργικό κέντρο του ρωσικού τμήματος του ISS. Παρείχε το σύστημα υποστήριξης της ζωής διανο-μή ηλεκτρικής ισχύος, σύστημα επεξεργασίας δεδομένων, σύστημα ελέγχου πτήσης και ένα σύστημα πρόωσης. Η αρχιτεκτονική του είναι παρόμοια με τη Μονάδα Κορμού του σταθμού Mir. Παρέχει δύο προσωπικές καμπίνες ύπνου, τουαλέτα και χώρο υγιεινής, μια γαλέρα με ένα τραπέζι, καθώς και εγκαταστάσεις άσκησης. Η μονάδα Zvezda έχει περίπου 14 παράθυρα.63

Εργαστήριο ΗΠΑ Το ερευνητικό εργαστήριο των ΗΠΑ, που ονομάζεται Destiny είναι αγκυροβολημένο μεταξύ κόμβου 1 και Κόμβου 2. Είναι 8.5 μέτρα μακρή και παρέχει 24 θέσεις rack και επιπλέον εξοπλισμό υποστήριξης του πληρώματος. Η κρύα μονάδα αποθή-κευσης «Μείον Ογδόντα Βαθμών Εργαστήριο Κατάψυξη (MELF) δια-τηρεί τα δείγματα σε ψυχρές θερμοκρασίες. η μονάδα παρέχει ένα οπτικά καθαρό παράθυρο τηλεσκόπιο με μια διάμετρο περίπου 50 εκατοστών και ένα εργόμετρο με απομόνωση κραδασμών.64

Μονάδα Zvezda. Εικόνα 44. Στην κάτοψη της μονάδας βλέπουμε με μπλέ τον χώρο ύπνου, με κίτρινο τον χώρο υγειηνής, με πράσινο τον χώρο προετοιμασίας γευμάτων, με πορτοκαλί είναι ο χώρος εργασίας και τέλος το ρόζ κομμάτι είναι ο χώρος εκγύμνασης των αστροναυτών.

Εργαστήριο ΗΠΑ. Εικόνα 45. Στην κάτοψη της μονάδας βλέπουμε με πράσινο τον χώρο προετοιμασίας γευμάτων, με πορτοκαλί το χώρο εργασίας και το ρόζ κομμάτι είναι ο χώρος εκγύμνασης των αστροναυτών.

57 58

Sandra Häuplik-Meusburger, “Architecture for Astronauts: An Activity-based Approach”. 82 Sandra Häuplik-Meusburger, “Architecture for Astronauts: An Activity-based Approach”. 82

[57]

_Παραδείγματα Σταθμών

Μονάδα Columbus Το ευρωπαϊκό εργαστήριο έρευνας είναι συνδεδεμένο με τον Κόμβο 2. Έχει 7 μέτρα μήκος και παρέχει 16 θέσεις για ράφια. Οι εγκαταστάσεις επιστήμης περιλαμβάνουν το Biolab, την Ευρωπαϊκή Μονάδα Φυσιολογίας (EPM) και ένα Εργαστήριο Επιστήμης των Ρευστών (FSL). 65

Kibo Kibo είναι η ιαπωνική Μονάδα Πειράματος (JEM) που είναι συνδε-δεμένη στον κόμβο 2 στην αντίθετη πλευρά από το Columbus. Απο-τελείται από μία Πεπιεσμένη Μονάδα (PM), τη Πειραματική Μονάδα Logistics (ELM-ES), την Εκτεθειμένη Εγκατάσταση (EF) και το Απομα-κρυσμένο Σύστημα Χειρισμού. Η πεπιεσμένη μονάδα έχει μήκος 11m με εσωτερική διάμετρο των 4,2 μέτρα.66

Μονάδα Columbus. Εικόνα 46. Στην κάτοψη της μονάδας βλέπουμε με πορτοκαλί το χώρο εργασίας και με ρόζ το χώρο εκγύμνασης των αστροναυτών.

Kibo. Εικόνα 47. Στην κάτοψη της μονάδας βλέπουμε με πορτοκαλί το χώρο εργασίας των αστροναυτών.

57 58

Sandra Häuplik-Meusburger, “Architecture for Astronauts: An Activity-based Approach”. 83 Sandra Häuplik-Meusburger, “Architecture for Astronauts: An Activity-based Approach”. 83

[58]

Habitation in extreme isolated and confined environments

Σύμφωνα με τα παραπάνω κάθε μονάδα του ISS έχει μια συγκεκριμένη λειτουργία. Η Μονάδα ΗΠΑ Lab, JEM, και Columbus παρέχουν τις επιστημονικές ερευνητικές εγκαταστάσεις. Η Μονάδα Η.Π.Α. και η Μονάδα Υπηρεσιών Zvezda παρέχουν τις εγκαταστάσεις διαβίωσης. Υπάρχουν δύο καμπίνες ύπνου στη μονάδα Zvezda και τέσσερις στον Κόμβο 2. Δύο τμήματα απόβλητων και υγιεινής παρέχονται, ένα στη Μονάδα Zvezda και ένα στον Κόμβο 3. Τέλος ο εξοπλισμός Άσκησης βρίσκεται στο Zvezda, στον Κόμβος 1, στον Κόμβος 3, στο Εργαστήριο ΗΠΑ και στη Μονάδα Columbus, καθώς η γυμναστική στο δίαστημα είναι απαραίτητη λόγω της έλλειψης βαρύτητας και τις ατροφίας των μυών.59

Έρευνα: Ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός (ISS) λειτουργεί ως ένα κατάλυμα για το πλήρωμά του, που διεξάγει έρευνα. Χρησιμοποιείται ως ερευνητικό εργαστήριο μικροβαρύτητας και βιολογίας σε περιβάλλον έλλειψης βαρύτητας. Τα μέλη των πληρωμάτων του ΔΔΣ εκτελούν πειράματα στον τομέα της βιολογίας, της ανθρώπινης βιολογίας, της φυσικής, αστρονομίας, μετεωρολογίας, ιατρικής κ.α. Ο σταθμός είναι επίσης κατάλληλος για τον έλεγχο διαστημικών συστημάτων και εξοπλισμού που απαιτείται για μελλοντικές αποστολές στη Σελήνη και τον Άρη.60

Εσωτερικά του ΔΔΣ.Εικόνα 48.(Πηγή: http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2004/03/inside_ISS_-_ready_for_business_commercialisation)

Έρευνα στον ΔΔΣ.Εικόνα 49.Επιστήμονας Διεξάγει πέιραμα στον ΔΔΣ. (Πηγή: https://sites.google.com/site/issinspire/home/today)

59 60

Sandra Häuplik-Meusburger, “Architecture for Astronauts: An Activity-based Approach”. 83 Βικιπαίδεια, “Διεθνής Διαστημικός Σταθμός”. Ανακτήθηκε την 13/11/2016 από https://el.wikipedia.org/wiki/

_Παραδείγματα Σταθμών

[59]

Δραστηριότητες εκτός Σταθμού. Εικόνα 50. Αστροναύτης εκτελεί εργασίες εκτος εξωτερικά του ΔΔΣ.(Πηγή:http://www.space-travel.com/ reports/Europe_seeks_ISS_extension_flights_for_its_astronauts_999.html)

[60]

Habitation in extreme isolated and confined environments

[61]

4. Ανθρώπινοι Παράγοντες

[62]

Habitation in extreme isolated and confined environments

_Ανθρώπινος Παράγοντας

[63]

διάστημα. Ανεξάρτητα από το είδος του ακραίου περιβάλλοντος, όλα μοιράζονται κάποια κοινά χαρακτηριστικά. Σύμφωνα με τον Douglas A. Vakoch στο βιβλίο του “On Orbit and Beyond: Psychological Perspectives on Human Spaceflight” αυτά είναι:61 1. Υψηλή εξάρτηση από τα τεχνολογικά μέσα για την υποστήριξη της ζωής και την εκτέλεση εργασιών.

2. Αξιοσημείωτο βαθμό φυσικής και κοινωνικής απομόνωσης και περιορισμού.

3. Εγγενής υψηλός κίνδυνος και συναφές κόστος αποτυχίας 4.1 Παράγοντες που επηρεάζουν τις απαιτήσεις 4. Υψηλές φυσικές, ψυχολογικές, ψυχοκοινωνικές του κατοικήσιμου χώρου. και γνωστικές απαιτήσεις.

5. Πολλαπλά κρίσιμα περιβάλλοντα/διεπαφές (άνθρωπος-άνθρωπος, άνθρωπος-τεχνολογία, Οι έρευνες που σχετίζονται με τη ψυχολογία άνθρωπος-περιβάλλον). του ανθρώπου και τις διαπροσωπικές του 6. Υψηλές απαιτήσεις για συντονισμό της ομάδας, σχέσεις σε απομονωμένα και ακραίων συνθησυνεργασία και επικοινωνία. κών περιβάλλοντα είναι μια καινούρια ανάγκη που προέκυψε τα τελευταία 60 χρόνια περίπου. Οι προκλήσεις λοιπόν στα απομονωμένα και Συστηματική έρευνα σε τέτοια περιβάλλοντα ακραίων συνθηκών περιβάλλοντα είναι φυσικές χρονολογείται στα τέλη της δεκαετίας του ‘50 από και ψυχολογικές. Όσο αφορά το πρώτο, το τον στρατό. Η ανάγκη αυτή λοιπόν προέκυψε περιβάλλον είναι πολύ επικίνδυνο καθώς τα από την θέληση του ανθρώπου να ταξιδέψει στο μέλη του πληρώματος καλούνται να εργαστούν διάστημα αλλά και να εξερευνήσει κάθε περιοχή σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας με την απειλή της γης που μέχρι τότε θεωρούταν απροσπέλαστη, έκθεσης τους σε ακτινοβολία υψηλής συχνότητας, όπως πχ. η Aνταρκτική. Τα ανάλογα περιβάλλοντα είτε σε συνθήκες παγετού φορώντας πολύ προσφέρουν μια εμπειρία προσομοίωσης όμοια ογκώδη ενδυμασία. Οι ψυχολογικές προκλήσεις με αυτήν που αντιμετωπίζουν οι αστροναύτες στο

61

Douglas A. Vakoch, “On Orbit and Beyond: Psychological Perspectives on Human Spaceflight”, Α 2, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2013, 29-31

[64]

στην συνέχεια περιλαμβάνουν την αναγκαιότητα της συναναστροφής με μια ομάδα ανθρώπων διαφορετικού φύλου, ηλικίας, κουλτούρας και αναγκάζονται να περνούν μεγάλο χρονικό διάστημα σε έναν περιορισμένο και πιθανώς μικρό χώρο. Επιπλέον η ασφάλεια του κάθε μέλους του πληρώματος, εξαρτάται άμεσα από τα υπόλοιπα, που σημαίνει ότι το πλήρωμα πρέπει να είναι προσαρμόσιμο και να έχει την βέλτιστη συμπεριφορική υγεία . Στην συνέχεια, οι διαφορές στην περίοδο ημέρας-νύχτας στις πολικές περιοχές διαταράσσει τον κιρκαδιανό κύκλο του ύπνου το οποίο οδηγεί σε διαταραχές ύπνου κατά την διάρκεια της σκοτεινής περιόδου και συνδέεται με την άρνηση υποκειμενικών συναισθημάτων ευημερίας και εγρήγορσης σε αυτές τις περιοχές.62 Κατά την διάρκεια της μεγάλης περιόδου του χειμώνα στην Ανταρκτική, κάποια άτομα ανέφεραν αύξηση της καταθλιπτικής διάθεσης, ψυχοσωματικά προβλήματα, διαπροσωπικές διαμάχες και μείωση της απόδοσης στην δουλειά.63 Παρομοίως, στοιχεία συμπεριφοράς από διαστημικές αποστολές έχουν δείξει ότι τα μέλη του πληρώματος βιώνουν ψυχολογικά συμπτώματα που συμπεριλαμβάνουν διάλειψη προσοχής, ψυχολογική ευθύνη, ψυχοσωματικά συμπτώματα, ευερεθιστότητα απέναντι στα υπόλοιπα μέλη του πληρώματος και στα θέματα ελέγχου της αποστολής, ενώ ένα μεγάλο ποσοστό έχει μειωμένη ενεργητικότητα και κίνητρα.64Σύμφωνα με Ρώσους ψυχολόγους

62

Habitation in extreme isolated and confined environments

διαστήματος και χειρούργους πτήσεων, η ψυχιατρική συνθήκη που επηρεάζει την συναισθηματική κατάσταση των αστροναυτών κατά την διάρκεια εκτεταμένων αποστολών είναι η “asthenia”. Το σύνδρομο αυτο, το οποίο αναφέρεται στην κατηγορία ψυχιατρικής διάγνωσης, ορίζεται από αδυναμία του νευρικού συστήματος που πιθανώς προκαλείται από την κούραση, ευερεθιστότητα, τη συναισθηματική ευθύνη, δυσκολία στην παρακολούθηση και την συγκέντρωση, στην ανησυχία, στην αυξημένη αντιληπτική ευαισθησία, αίσθημα παλμών και αστάθεια αρτηριακής πίεσης, σωματική αδυναμία και προβλήματα ύπνου και όρεξης.65 Σύμφωνα με το εργαστήριο που διεξήχθη το 2011 στο Κέντρο Προηγμένων Διαστημικών Μελετώνσύλλογος πανεπιστημίων διαστημικής έρευνας στο Huston του Texas με θέμα τους παράγοντες που επηρεάζουν τις απαιτήσεις του κατοικήσιμου όγκου, οι ψυχολογικοί παράγοντες που σχετίζονται με τον σχεδιασμό του κατοικήσιμου χώρου σε μία μελλοντική αποστολή στο διάστημα είναι:65 • Κατανομή του χώρου • Χώρος εργασίας • Γενικός και ειδικός έλεγχος του περιβάλλοντος • Αισθητηριακή στέρηση και μονοτονία • Κοινωνική μονοτονία • Σύνθεση του πληρώματος • Φυσιολογικά και ιατρικά θέματα • Ετοιμότητα έκτακτης ανάγκης

Bhargava R, Mukerji S, Sachdeva U (2000) Psychological impact of the Antarctic winter on Indian expeditioners. Environ Behav 32:111–127 Mallis MM, Deroshia CW (2005) Circadian rhythms, sleep, and performance in space. Aviat Space Environ Med 76:B94–B107 64 Kanas N, Manzey D (2003) Space psychology and psychiatry. Kluwer Academic Press, Dodrecht 65 Kanas N, Salnitskiy V, Gushin V, Weiss DS, Grund EM, Flynn C, Kozerenko O, Sled A, Marmad CR (2001a) Asthenia:does it exist in space? Psychosom Med 63:874–880 63

_Ανθρώπινος Παράγοντας

4.1.1 Η κατανομή του χώρου Ποιο αναλυτικά η ομάδα του εργαστηρίου αναγνώρισε ότι η έλλειψη προσωπικού/ ιδιωτικού χώρου, η έλλειψη ιδιωτικότητας για πολύ προσωπικές δραστηριότητες και η αίσθηση συνωστισμού είναι στρεσογόνοι παράγοντες πολύ μεγάλης σημασίας για εξερευνητικές αποστολές μεγάλης διάρκειας. Αυτοί οι στρεσογόνοι παράγοντες κατηγοριοποιούνται ως ‘’κατανομή του χώρου’’ (‘’allocation of space’’) και αναφέρονται στον τρόπο με τον οποίο χρησιμοποιείται ο όγκος του κατοικήσιμου χώρου. Ο μεγαλύτερος όγκος κατοικήσιμου χώρου δεν συνδέεται απαραίτητα με την κατανομή του, αλλά εξαρτάται από το πώς είναι διατεταγμένοι οι χώροι και πως χωρίζονται σε επιμέρους χώρους.

[65]

άτομα τον περνούσαν μακριά από τους άλλους.66 Σύμφωνα με καταγραφές της NASA από σχόλια του πληρώματος, ο ιδιωτικός χώρος σε αποστολές μεγάλης διάρκειας είναι ιδιαίτερα σημαντικός.

Αντιληπτός συνωστισμός και ιδιωτικότητα. Ο αντιληπτός συνωστισμός του καταλύματος (habitat) ίσως είναι ένας χρόνιος στρεσογόνος παράγοντας που και αυτός επηρεάζει την υγεία του πληρώματος σε αποστολές μεγάλης διάρκειας. Ο Paulus (1972) απέδειξε ότι ο αυξανόμενος αριθμός των ατόμων σε μία μονάδα κατοίκησης οδηγεί στην αύξηση των επιπέδων του άγχους (stress), ενώ η μείωση του φυσικού χώρου όχι.67 Ο Stuster (1996) σημειώνει ότι οι σχεδιαστές θα πρέπει ‘’να διασφαλίζουν την ιδιωτικότητα των προσωπικών συνομιλιών... από τις προσωπικές καμπίνες’’ με Προσωπικός χώρος. άλλα λόγια για αν ελαχιστοποιηθεί η αίσθηση Ανέκδοτα στοιχεία από έρευνες σε περιορισμένα συνωστισμού θα πρέπει να υπάρχει ακουστική και και απομονωμένα περιβάλλοντα υποδεικνύουν οπτική απομόνωση.68 ότι κάθε άτομο χρειάζεται τον προσωπικό του χώρο στον οποίο να μπορεί να μείνει μόνος του. Κοινοί Χώροι. Πριν την προσθήκη προσωρινού σταθμού για Ένας κοινός χώρος που μπορεί να υποδεχθεί όλα ύπνο που έγινε στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, τα μέλοι του πληρώματος είναι επίσης σημαντικός. η έλλειψη προσωπικού χώρου για κάθε μέλος Δεν αποτελεί στρεσογόνο παράγοντα αλλά βοηθάει του πληρώματος ήταν το μεγαλύτερο πρόβλημα στην συνεκτικότητα της ομάδας. Ο Stuster (2010) διαμονής που αναφέρθηκε. Carrere et al. διεξήγαγε διαπίστωσε ότι η πιο ευχάριστη δημιουργική μια παρατηρησιακή μελέτη για την χρήση του χώρου δραστηριότητα των μελών του πληρώματος στον σε μικρούς σταθμούς στην Ανταρκτική και βρήκε ότι Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, ήταν η παρακολούθηση το 60% του χρόνου (εκτός τις ώρες ύπνου) τους τα ταινιών.69 Ανέκδοτες έρευνες συνιστούν επίσης

66

Suedfeld, P., and Steel, D.G. (2000). The environmental psychology of capsule habitats. Annual Review of Psychology, 51: 227-253.

Paulus, P., Cox, V., McCain, G., and Chandler, J. (1972). Some effects of crowding in a prison environment. Journal of Applied Social Psychology, 5(1): 86-91.

68 Stuster, J.W. (1996). Bold Endeavors: Lessons from Polar and Space Exploration. Naval Institute Press, Annapolis, MD. 69 Stuster, J.W. (2010). Behavioral Issues Associated with Isolation and Confinement: Review and Analysis of Astronaut Journals. National Aeronautics and Space Administration. NASA/TM- 2010-216130 (July).

67

[66]

την ώρα του φαγητού όλων των μελών της ομάδας ως σημαντική δραστηριότητα ανάπτυξης συναισθηματικών δεσμών και συνεκτικότητας της ομάδας. Ο διαχωρισμός του χώρου δημιουργικής απασχόλησης και της τραπεζαρίας από το χώρο της δουλειάς και τους χώρους υγιεινής θεωρείται σημαντικός παράγοντας για τον σχεδιασμό των καταλυμάτων σε μελλοντικές αποστολές μεγάλης διάρκειας.

4.1.2 Χώρος Εργασίας Οι στρεσογόνοι παράγοντες που έχουν αναγνωριστεί από τις ομάδες εργασίας συμπεριλαμβάνουν την έλλειψη ουσιώδης εργασίας/δραστηριότητας και την αίσθηση λιγοστού χώρου αποθήκευσης. Η κατηγορία αυτή λοιπόν σχετίζεται με το χώρο εργασίας στο κατάλυμα (habitat). Τα θέματα αποθήκευσης έχουν παρουσιαστεί από τον διαστημικό σταθμό Skylab και ISS. Εκτός από θέμα ασφάλειας είναι και στρεσογόνος παράγοντας για το πλήρωμα καθώς ο εξοπλισμός είναι μεγάλος και τα σκουπίδια καταλαμβάνουν ζωτικό χώρο. Τα μη ‘’απαραίτητα αντικείμενα’’ λοιπόν της δουλειάς κάνουν τον χώρο να φαίνεται ακόμα μικρότερος.

4.1.3 Γενικός και ειδικός έλεγχος του περιβάλλοντος. Η ομάδα εργασίας αναγνώρισε την έλλειψη, μεμονωμένου ελέγχου της θερμοκρασίας, του αερισμού η του φωτός και την έλλειψη

70

Habitation in extreme isolated and confined environments

αναδιαμόρφωσης του χώρου λόγω πολιτιστικών η προσωπικών διαφορών, ως στρεσογόνους παράγοντες για αποστολές μεγάλης διάρκειας. Αυτοί οι παράγοντες κατηγοριοποιούνται ως ‘’γενικός και ειδικός έλεγχος του περιβάλλοντος’’. Είναι σημαντικό για την ψυχική υγεία των μελών του πληρώματος να μπορούν να επέμβουν σε βασικά λειτουργικά θέματα του καταλύματος (όπως ο φωτισμός, ο θόρυβος και η θερμοκρασία) αλλά και σε αισθητικά θέματα που βοηθούν βελτιστοποιούν την ικανότητα διαμονής σε ένα κατάλυμα για μεγάλο χρονικό διάστημα. Έρευνες έχουν δείξει ότι περισσότερος προσωπικός έλεγχος του φυσικού χώρου εργασίας οδηγεί σε υψηλότερη αίσθηση συνεκτικότητας της ομάδας αλλά και ικανοποίησης στην δουλειά.70 Παρομοίως έρευνα του L. Barger και C. Czeisler που ανέλυσε δεδομένα που σχετίζονται με τον ύπνο στον ISS και Shuttle έδειξε ότι η υψηλές θερμοκρασίες και η έλλειψη ροής αέρα οδηγεί σε διαταραχές ύπνου.71 Επιπλέον ο φωτισμός πρέπει να ρυθμίζεται κατάλληλα για να διατηρείτε η αίσθηση του κιρκαδιανού κύκλου. Επαρκές φως είναι απαραίτητο για την οπτική οξύτητα, την εκτέλεση εργασιών και την συμπεριφορική υγεία. Έρευνες υποδηλώνουν ότι ο φωτισμός στο Διαστημικό Σταθμό είναι αμυδρός καθώς τα μέλη του πληρώματος καθημερινά χρησιμοποιούν φορητή πηγή φωτός για να εκτελέσουν τις εργασίες τους. Επιπρόσθετα

Lee, S.Y., and Brand, J.L. (2005). Effects of control over office workspace on perceptions of the work environment and work outcomes. Journal of Environmental Psychology, 25 (3): 323-333.

71 Paulus, P., Cox, V., McCain, G., and Chandler, J. (1972). Some effects of crowding in a prison environment. Journal of Applied Social Psychology, 5(1): 86-91.

[67]

_Ανθρώπινος Παράγοντας

η σωστή χρήση του τεχνητού φωτός όπως η ένταση του κατά την διάρκεια της ημέρας και η φασματική του ποιότητα είναι πολύ σημαντική για να διατηρηθούν οι κιρκάδιοι ρυθμοί η το βιολογικό ρολόι του οργανισμού. Αυτό διευκολύνει τον ύπνο το βράδυ αλλά και κατά την διάρκεια της ημέρας κρατάει τον οργανισμό σε εγρήγορση. Άλλος ένας στρεσογόνος παράγοντας για τα μέλη του πληρώματος είναι η ανικανότητα να ελέγχουν τα επίπεδα θορύβου μέσα στο διαστημόπλοιο. Ο συνεχής μονότονος ήχος που παράγουν τα μηχανήματα και οι δονήσεις προκαλούν την αίσθηση διαρκής φασαρίας αλλά τονώνουν και το αίσθημα συνωστισμού. Αυτό οδηγεί στην διαταραχή του ύπνου και της συγκέντρωσης. μέλη του πληρώματος μπορεί επίσης να βιώνουν μία χρόνια ένταση καθώς ακούνε ασυνείδητα για μηχανική βλάβη που υποδεικνύεται από μια αλλαγή στον ήχο.72 4.1.4 Αισθητηριακή στέρηση και Μονοτονία Η αισθητηριακή στέρηση και η μονοτονία είναι ένας στρεσογόνος παράγοντας που έχει αναγνωριστεί σε εξερευνητικές αποστολές μεγάλης διάρκειας. Η αισθητηριακή στέρηση είναι η μείωση η αφαίρεση των ερεθισμάτων από μία η και περισσότερες αισθήσεις.73 Το διαστημικό περιβάλλον στο οποίο πραγματοποιούνται μεγάλης διάρκειας αποστολές παρέχει ένα απομονωμένο ,περιορισμένο και ακραίο περιβάλλον κατοίκησης το οποίο μειώνει

72

το πλήθος των αισθητηριακών ερεθισμάτων συγκριτικά με την Γή, για τα μέλη του πληρώματος (Μη εκδομένο λευκό χαρτί Otto από την NASA, 2006).Το ανθρώπινο μυαλό χρειάζεται μία σταθερή τροφοδοσία ερεθισμάτων για να παραμένει υγειές. Περιορισμός είναι ο βαθμός στον οποίο τα μέλη της ομάδας είναι περιορισμένα σε ένα καθορισμένο χώρο η γεωγραφική περιοχή είτε από τεχνητά είτε από φυσικά όρια, χωρικά όρια η αφιλόξενο περιβάλλον. Απομόνωση είναι ο βαθμός στον οποίο τα μέλη της ομάδας είναι περιορισμένα σε ένα καθορισμένο χώρο και υποβάλλονται είτε σε φυσικά είτε σε κοινωνικά προκαθορισμένα όρια, από το να επικοινωνούν με άλλους έξω από την ομάδα η από τις πληροφορίες που λαμβάνονται (Rasmussen, 1973).74 Υπάρχει ένας σημαντικός αριθμός στοιχείων που υποδεικνύει ότι η μείωση πολλαπλών εισερχόμενων ερεθισμάτων έχει αρνητικές συνέπειες στη νευρική επεξεργασία και τη γνωστική λειτουργία. Η συνεχής μείωση των εισερχόμενων ερεθισμάτων και η μονότονη διέγερση έχει ως αποτέλεσμα την μείωση της συναπτικής διαδικασίας. Τα περιβάλλοντα παρατεταμένης αισθητηριακής στέρησης από 6 έως 24 μήνες, όπως φαίνεται στους αιχμαλώτους πολέμου εγκλεισμού, ομοσπονδιακής σωφρονιστικής απομόνωσης, απομακρυσμένους μετεωρολογικούς σταθμούς, ερευνητικούς σταθμούς στην Ανταρκτική, και

Suedfeld, P., and Steel, D.G. (2000). The environmental psychology of capsule habitats. Annual Review of Psychology, 51: 227-253.

Rasmussen, J. (1973). Man in Isolation & Confinement. Chicago: Transaction Publishers.

74 Rasmussen, J. (1973). Man in Isolation & Confinement.

73

[68]

Habitation in extreme isolated and confined environments

ρώσικοι διαστημικοί σταθμοί, έχουν συσχετιστεί με παρόμοιες μειώσεις στη φυσιολογίας, της συμπεριφοράς και της γνωστικής λειτουργίας (Μη εκδομένο λευκό χαρτί Otto από την NASA, 2006). Η κοινή σύνδεση μεταξύ αυτών των παραδειγμάτων είναι βαθιά αισθητηριακή στέρηση (και κοινωνική μονοτονία). Κάτω από συνθήκες SD, φυσιολογικά συμπτώματα όπως κόπωση, αϋπνία, διαταραχές της όρασης, και σωματικά ενοχλήματα, όπως πονοκεφάλους, κόπωση των μυών, και πόνο στη πλάτη. Προβλήματα συμπεριφοράς, όπως ευερεθιστότητα, επιθετικότητα, απόσυρση, ιδεοψυχαναγκαστική συμπεριφορά, εδαφικότητας, παράνοια, ήπια διασπαστική καταστάσεις, κατάθλιψη και, ενδεχομένως, μετά-τραυματικού στρες και διαταραχή ανάπτυξης. Η σοβαρότητα εξαρτάτε από το χρονικό της απομόνωσης και του περιορισμού. Γνωστικές διαταραχές περιλαμβάνουν βραχυπρόθεσμη απώλεια μνήμης, δυσκολία συγκέντρωσης, η παρατεταμένο χρόνο διεξαγωγής των καθηκόντων και τις πιθανές οπτικόχωρικές επιπτώσεις (Ανέκδοτες NASA λευκό χαρτί Otto, 2006).

και τον αμετάβλητο χαρακτήρα των άμεσα συσχετιζόμενων συντρόφων (Ανέκδοτες NASA λευκό χαρτί Otto, 2006). Η ανάγκη για ουσιαστική κοινωνική σύνδεση και η ταλαιπωρία που βιώνουν λόγω της απουσίας της είναι ο καθοριστικά χαρακτηριστικά της ανθρώπινης φύσης. Ο πιο κοντινός σύνδεσμος του κάθε ατόμου είναι η οικογένειά του: από αυτό το κεντρικό σημείο, το δίκτυο επεκτείνεται, για να συμπεριλάβει την άμεση οικογένεια και την κοινωνία σαν ένα σύνολο. Καθώς οι άνθρωποι είναι είδος κοινωνικό, μια τέτοια έλλειψη ανθρώπινης επαφής θα προκαλέσει βαθιά συναισθηματική στέρηση που έχει βρεθεί να επηρεάσει αρνητικά την γνωστική και συμπεριφορική απόδοση (Salam, 2011).75 Η εξέλιξη έχει διαμορφώσει τα είδη μας να αισθάνονται ανασφαλείς, ακόμη και σωματικά απειλούμενοι όταν είναι απομονωμένοι. Οι αισθήσεις της μοναξιάς και του χωρισμού έχουν εξελιχθεί για να προστατεύουν το άτομο από τον κίνδυνο του να παραμένει απομονωμένο. Αισθήματα απομόνωσης μπορούν να οδηγήσουν σε πτώση του εκτελεστικού ελέγχου και την ενσυναίσθηση που οδηγήσει σε παρορμητικές εγωιστική συμπεριφορά.

4.1.5 Κοινωνική Μονοτονία Στην απομόνωση, ο μηχανισμός μετατόπισης Η κοινωνική μονοτονία αναφέρεται στην έλλειψη επιθετικότητας είναι λιγότερο διαθέσιμος επειδή ανθρώπινης επαφής που το άτομο έχει εκτός των δεν υπάρχει κανείς έξω από την ομάδα στην οποία μελών του πληρώματος, λαμβάνοντας υπόψη ότι η να μπορεί να μετατοπιστεί. Έτσι, άμεση έκφραση κοινωνική μονοτονία αναφέρεται στην ομοιότητα, της επιθετικότητας αποφεύγεται, διότι τα μέλη της

75

Salam, A.P. (2010). Exploration class missions on Earth: lessons learnt from extreme Antarctic isolation and confinement - Perspectives and realization of manned space exploration. In: A Chouker (ed.) Stress Challenges and Immunity in Space: from Mechanisms to Monitoring and Preventative Strategies. New York, NY: Springer-Verlag.

_Ανθρώπινος Παράγοντας

ομάδας μοιράζονται έναν υψηλό βαθμό αμοιβαίας αλληλεξάρτησης, κατά συνέπεια, η απογοήτευση και η επιθετικότητα εσωτερικεύεται και αυξάνεται η πιθανότητα ανάπτυξης άγχους, παράνοιας, και κατάθλιψης.

4.1.6 Σύνθεση του πληρώματος Η εργαστηριακή κοινότητα πρακτικής διαπίστωσε ότι η ανεπαρκής σύνθεση του πληρώματος αποτελεί στρεσογόνο παράγοντα στην εξερεύνηση του περιβάλλοντος, και ότι οι εν λόγω παράγοντες άγχους θα μπορούσαν να μετριαστούν μέσω κάποιον συστάσεων όσον αφορά την κατοικησιμότητα. Χαρακτηριστικά του πληρώματος, όπως ο αριθμός των μελών, το φύλο, οι πολιτισμικές διαφορές, οι ρόλοι στην ομάδα, η ηγεσία, οι σχέσεις, η επιλογή και η κατάρτιση μπορεί να έχουν επιπτώσεις επί του σχεδιασμού των καταλυμάτων. Παραδείγματος χάριν, ο αριθμός των μελών του πληρώματος θα πρέπει να θεωρείται καθοριστικός παράγοντας στο σχεδιασμό του καταλύματος. Το φύλο, το φυσικό μέγεθος, πολιτιστικές διαφορές, και σχέσεις μεταξύ του πληρώματος (π.χ., έστω και μέλη του πληρώματος που είναι παντρεμένοι) αντιπροσωπεύουν παράγοντες που μπορούν να αλληλεπιδρούν δυναμικά μεταξύ του πληρώματος και του καταλύματος(habitat). Άλλες πτυχές της σύνθεσης του πληρώματος, όπως η κατάρτιση, οι ρόλοι της ομάδας, και ηγεσίας, είναι ζωτικής

75

[69]

σημασίας προς εξασφάλιση μιας επιτυχούς αποστολής, αλλά δεν μπορεί να επηρεάσει άμεσα την κατοικησιμότητα. Ψυχολογική ανισορροπίες σε ένα μόνο μέλος του πληρώματος ή διαφορές προσωπικότητας μεταξύ έστω και μόνο δύο ατόμων κατά τη διάρκεια των αποστολών μακράς διάρκειας στην απομόνωση και τον περιορισμό μπορεί τελικά να έχουν έναν βαθύ και αρνητικό αντίκτυπο στην ομάδα, ακόμα και αν το υπόλοιπο του πληρώματος αποτελείται από καλά ισορροπημένα και να προσαρμοσμένα άτομα.76 Οι αρνητικές αυτές εκδηλώσεις περιλαμβάνουν την κοινωνική περιθωριοποίηση, μειωμένη συναίνεση της ομάδας, και τελικά τον κίνδυνο για εκτέλεση της αποστολή. Έτσι, επιλέγοντας τα άτομα με βάση τόσο τα προσωπικά χαρακτηριστικά την αλληλεπίδρασή τους αλλά και της συμβατότητά τους εντός της συγκεκριμένης ομάδας είναι κρίσιμη.

4.1.7 Φυσιολογικά και Ιατρικά θέματα Η εργαστηριακή κοινότητα πρακτικής διαπίστωσε ότι τα φυσιολογικά και ιατρικά θέματα είναι παράγοντες που εξετάζονται κατά το σχεδιασμό του καταλύματος για τις αποστολές εξερεύνησης. Ειδικότερα, η πιθανή έλλειψη διαχωρισμού χώρων υγιεινής θα έχει αντίκτυπο στις απαιτήσεις κατοικησιμότητας.

Salam, A.P. (2010). Exploration class missions on Earth: lessons learnt from extreme Antarctic isolation and confinement - Perspectives and realization of manned space exploration. In: A Chouker (ed.) Stress Challenges and Immunity in Space: from Mechanisms to Monitoring and Preventative Strategies. New York, NY: Springer-Verlag.

76 Salam, A.P. (2010). Exploration class missions on Earth: lessons learnt from extreme Antarctic isolation and confinement - Perspectives and realization of manned space exploration.

[70]

4.1.8 Ετοιμότητα έκτακτης ανάγκης Σχεδιάζει να επιλύσει καταστάσεις έκτακτης ανάγκης που είναι κρίσιμης σημασίας για τη διασφάλιση της επιτυχίας των μελλοντικών αποστολών εξερεύνησης. Οι συμμετέχοντες στο εργαστήριο εντόπισαν την έλλειψη ενός εφεδρικού σχεδίου και την έλλειψη σεναρίου διάσωσης, ως στρεσογόνοι παράγοντες για τις αποστολές εξερεύνησης μακράς διάρκειας. Αυτοί οι παράγοντες άγχους κατηγοριοποιούνται ως “ετοιμότητα έκτακτης ανάγκης.” Όπως αναφέρθηκε από την εργαστηριακή κοινότητα της πρακτικής, μια αποστολή μακράς διάρκειας σε ανεξερεύνητες προορισμούς θα πρέπει να περιλαμβάνει διατάξεις που γίνονται διαθέσιμες σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης. Στις απαιτήσεις για όγκο και κατοικησιμότητα συνίσταται η παροχή αυτών των πόρων. Ένα εφεδρικό σχέδιο μπορεί να προσφέρει διάσωση, και ως εκ τούτου, την ειρήνη του μυαλού, σε ένα πλήρωμα σε πλανητική αποστολή. Η μη υπαρξη εφεδρικού σχεδίου αποτελεί στρεσογόνο παράγοντα σε περιβάλλοντα ICE όπως σε σταθμούς στην Ανταρκτική, όπου τα πληρώματα συχνά δεν έχουν δυνατότητα εκκένωσης για έως και 9 μήνες. Ο στρεσογόνος αυτός παράγοντας δεν είναι κατ ‘ανάγκην αισθητός μέχρι να συμβεί μια περίπτωση έκτακτης ανάγκης ή αποτυχία υποστήριξης της ζωής, σε αυτό το σημείο ο φόβος της απόλυτης απομόνωσης και η απειλή για τη ζωή

77

Habitation in extreme isolated and confined environments

μπορεί μερικές φορές να οδηγήσει σε μια μόνιμη αίσθηση άγχους σε μερικά μέλη του πληρώματος.77 Παραδείγματος χάρην, το 2004 οι αστροναύτες που διέμεναν στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό είχαν αρχίσει να ξεμένουν από τροφίμα και έπρεπε να μειώσουν την ημερήσια πρόσληψη θερμίδων τους. Ενώ το περιστατικό αυτό δεν οδήγησε σε κάποιο πρόβλημα υγείας, στο πλαίσιο μιας μελλοντικής μακράς διάρκειας αποστολή εξερεύνησης, επαρκείς αποθηκευτικοί χώροι και προμήθιες πρέπει να είναι διαθέσιμοι για καταστάσεις έκτακτης ανάγκης που ενδέχεται να προκύψουν. Είναι σημαντικό να διατίθεται επαρκής όγκος για εφεδρικό εξοπλισμού και υλικά κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού των καταλυμάτων. Η εμπειρία από την εξαιρετικά απομονωμένους σταθμούς στην Ανταρκτική, με πιθανότητα επέκτασης την περιόδου διαμονής δείχνει ότι, ακόμη και κάτω από αυτές τις συνθήκες, ο σχεδιασμός για επαρκή υλικά και βλάβη του εξοπλισμού εξακολουθεί να είναι συχνά ανεπαρκής και υποτιμάται τόσο από ιδιώτες όσο και τις ερευνητικές ομάδες.

Salam, A.P. (2010). Exploration class missions on Earth: lessons learnt from extreme Antarctic isolation and confinement - Perspectives and realization of manned space exploration.

_Ανθρώπινος Παράγοντας

[71]

Τρόποι για να γίνει πιο βιώσιμος ο χώρος σύμφωνα με το εργαστήριο “Παράγοντες που επηρεάζουν τις απαιτήσεις του κατοικήσιμου όγκου” στο Κέντρο Προηγμένων Διαστημικών Μελετών-Σύλλογος Πανεπιστημίων Διαστημικής Έρευνας στο Huston του Texas είναι: • Η παροχή κοινών χώρων που θα φιλοξενούν χώρο δραστηριοτήτων και τραπεζαρία για όλα τα μέλη του πληρώματος ταυτόχρονα.

• Η παροχή κοινών χώρων για δραστηριότητες που σχετίζονται με την εργασία για όλα τα μέλη του 4.2 Προτάσεις βελτιστοποίησης του χώρου των πληρώματος ταυτόχρονα, με επιλογές τοποθέτησης χωρισμάτων για τη δημιουργία προσωπικού χώρου καταλυμάτων εργασίας Με βάση τα παραπάνω υποκεφάλαια και τα • Παροχή μέσων επικοινωνίας με αυτούς που είναι αποτελέσματα του εργαστηρίου που διεξήχθη μακριά από το κατάλυμα (συμπεριλαμβανομένου το 2011 στο Κέντρο Προηγμένων Διαστημικών προσωπικές γραμμές και ηχομόνωση) Μελετών-σύλλογος πανεπιστημίων διαστημικής • Αληθινά η εικονικά παράθυρα, βίντεο-γυαλιά, ή έρευνας στο Huston του Texas, τα προβλήματα άλλες τεχνολογίες που παρέχουν μια εμπειρία που αντιμετωπίζουν τα μέλη του πληρώματος στα καθηλωτική και αισθητηριακά πλούσια. καταλύματα σε απομονωμένα περιορισμένα και • Παροχή ελέγχου του περιβάλλοντος και πρωτόκολλα χρησιμοποίησης των περιβαλλοντικών ακραίων συνθηκών περιβάλλοντα είναι: παραγόντων (όπως το φώς) για τη βελτιστοποίηση • Κατανομή του χώρου της υγείας και της απόδοσης • Χώρος εργασίας • Γενικός και ειδικός έλεγχος του περιβάλλοντος • Παροχή ιδιωτικού, προσωπικού χώρου που μειώνει το στρες, πρόταση παροχής προσωπικών • Αισθητηριακή στέρηση και μονοτονία καμπινών με πρόσθετα στοιχεία που διασφαλίζουν • Κοινωνική μονοτονία ιδιωτικότητα και μειώνουν την αίσθηση • Σύνθεση του πληρώματος συνωστισμού, όπως μέσα σίγασης θορύβου και • Φυσιολογικά και ιατρικά θέματα δονήσεων • Ετοιμότητα έκτακτης ανάγκης

[72]

Habitation in extreme isolated and confined environments

[73]

3. Συμπεράσματα και Προτάσεις.

[74]

Habitation in extreme isolated and confined environments

_Συμπεράσματα και Προτάσεις

5. Συμπεράσματα και Προτάσεις. Στο κεφάλαιο Ανθρώπινοι Παράγοντες έγινε μία προσπάθεια ανάλυσης των παραγόντων που επηρεάζουν τις απαιτήσεις του κατοι-κήσιμου χώρου και τις προτάσεις βελτιστοποίησης του, σε απομο-νωμένα και ακραία περιβάλλοντα. Η σημασία του σχεδιασμού σε τέτοιες συνθήκες κατοίκησης είναι μιζών καθώς οι διαμένοντες αντιμετωπίσουν και ακραίες περιβαλλοντικές συνθήκες αλλά και την απομόνωση από την κοινωνία γεγονός που προκαλεί σημαντικά ψυχολογικά και συνεπώς συμπεριφορικά προβλήματα. Στο κεφάλαιο 4.2 λοιπόν, επισημάνθηκαν έξι τρόποι που αφορούν την οργάνωση και κατανομή του χώρου εσωτερικά του καταλύματος ώστε οι διαμένοντες να έχουν τον προσωπικό/ιδιωτικό τους χώρο αλλά και την δυνατότητα συνεύρεσης με τα άλλα μέλη του πληρώματος για συλλογικές δραστηριότητες και ενίσχυση των δεσμών της ομάδας. Στο πλαίσιο αυτό έχουν αναπτυχθεί καινοτόμοι τρόποι αλληλεπίδρασης της ομάδας και ψυχαγωγίας των ατόμων και τρόποι ώστε το περιβάλλον να είναι ποιο φιλικό προς τους ενοίκους του ακόμα και σε αφιλόξενα περιβάλλοντα όπως το διάστημα.

[75]

Συμφώνα με μελέτες ειδικών το παιχνίδι είναι ένας σημαντικός πα-ράγοντας εκτόνωσης, ψυχικής ευφορίας και σύνδεσης της ομάδας. Οι μελέτες που έχουν διεξαχθεί και σχετίζονται με τη ζωή των α-στροναυτών στον ελεύθερο τους χρόνο, δείχνουν ότι κατά κύριο λόγο οι αστροναύτες προτιμούν να ψυχαγωγούνται παθητικά. Δηλαδή να παρακολουθούν ταινίες, τηλεόραση, να διαβάζουν βιβλία, να ακούνε μουσική και να παρατηρούν τη Γη από τα παράθυρα. Ωστόσο μερικοί από αυτούς δοκίμασαν αυτοσχέδια παιχνίδια που σχετίζονται με την έλλειψη βαρύτητας, με αντικείμενα που αιωρούνται αλλά και με το ίδιο τους το σώμα. Στο πλαίσιο αυτό εξελίσσεται ένας νέος τομέας που σχετίζεται με εναλλακτικούς τρόπους ψυχαγωγίας μέσω διαδραστικών παιχνιδιών και Εικονική Πραγματικότητα. Τέτοιου είδους παιχνίδι μπορούν να επηρεάσουν θετικά την ψυχολογία των αστροναυτών η ανθρώπων που ζουν σε απομονωμένα και ακραία περιβάλλοντα στη Γη. Εισάγουν τον χρήστη σε ένα ψηφιακό περιβάλλον όπου λαμβάνει ποικίλα ερεθίσματα, τα οποία στερείται στην καθημερινότητα του λόγω του περιορισμού και της απομόνωσης. Οξύνει επίσης κάποιες λειτουργίες του εγκεφάλου όπως άμεση ανταπόκριση, λήψη αποφάσεων, στρατηγική, παρατηρητικότητα και ετοιμότητα ανάλογα με το είδος του παιχνιδιού. Ένα παράδειγμα τέτοιας τεχνολογίας είναι τα γυαλιά προβολής VR που απομονώνουν τις αισθήσεις όραση και ακοή και παρέχουν στον χρήστη ένα αρκετά αληθοφανή περιβάλλον διάδρασης. Στη συνέχεια ένας επίσης νέος τομέας στη αρχιτεκτονική εξελίσσεται που αφορά την ’’Ανταποκρινόμενη Αρχιτεκτονική (Responsive Architecture)’’. Η έννοια αυτή περιέχει τη δυνατότητα

[76]

Habitation in extreme isolated and confined environments C_Wall. Εικόνα 51. Το έργο αυτό είναι δημιουργήθηκε στο πλαίσιο μιας έρευνας που βρίσκεται σε εξέλιξη για τις κυτταρικές δομές. Εδώ Εξετάζεται η δομή της κηρήθρας, οι Voronoi γεωμετρίες και η ικανότητά τους να παράγουν ενδιαφέρουσες οπτικές παραστάσεις. (Πηγή: http://www.arch2o. com/c_wall-matsys-design/)

P_Wall. Εικόνα 51. Το έργο αυτό είναι της εταιρίας Μatsys Design. Είναι εμπνευσμένο απο δομές της φύσης. (Πηγή: http://matsysdesign.com/2011/08/26/p_wall-reinstalled-sfmoma/)

_Συμπεράσματα και Προτάσεις

μεταβολής του φυσικού χώρου ανάλογα με τις εκάστοτε απαιτήσεις. Οι μεταβολές αυτές είναι κατά κύριο λόγω μεταβολές της θερμοκρασίας για την θερμική άνεση των διαμενόντων, της έντασης του φωτός στο χώρο για την διατήρηση του κιρκαδιανού κύκλου και αλλαγές στο χώρο ανάλογα με τα εισερχόμενα δεδομένα και αισθητήρες που εγκαθίστανται στην κατασκευή/κατάλυμα. Τα παραπάνω συμβάλουν στη ψυχική άνεση του χρήστη και του παρέχουν ένα φιλικό περιβάλλον δι-αμονής. Το περιβάλλον αυτό έχει τη δυνατότητα αλληλεπίδρασης με το χρήστη καθώς τα δεδομένα που λαμβάνει είναι είτε αυτόματα μέσω αισθητήρων ή ελεγχόμενα από το χρήστη ανάλογα με τις ανάγκες του. Ένα παράδειγμα τέτοιας κατασκευής που συνδυάζει ‘Responsive Architecture’, ένα έξυπνο περιβάλλον και το παιχνίδι σε μεγάλης διάρκειας αποστολές στο διάστημα είναι το Intelligent Spacecraft Module (ISM) που σχεδίασαν ο Κύριος Κ.Α. Ουγκρίνης και οι συνάδελφοι του από το πανεπιστήμιο Κρήτης.

[77]

Τέλος ένας επίσης αναπτυσσόμενος και υποσχόμενος τομέας στην Αρχιτεκτονική είναι ο Βιομιμητισμός. Η Βιομιμητική που υπαγορεύει την μίμηση της φύσης, των μηχανισμών και διεργασιών της μπορεί να συνεισφέρει στο σχεδιασμό περιβαλλόντων που έχουν σαν αρχή μοτίβα της φύσης αλλά και συστημάτων που έχουν σαν αρχή μηχανισμούς της. Σε ένα περιβάλλον αισθητηριακής στέρησης και μονοτονίας, όπως στο διάστημα η αναπαραγωγή μοτίβων της φύσης σε στοιχεία του εσωτερικού χώρου των καταλυμάτων μπορεί να επιφέρει θετικά αποτελέσματα στην ψυχολογία του χρήστη. Τα μοτίβα αυτά λόγω της πολυπλοκότητας και της αδιευκρίνιστης μορφή τους είναι δύσκολο να μεταφραστούν από τον εγκέφαλο με την πρώτη μάτια. Το γεγονός αυτό αποτρέπει την πλήξη και την μονοτονία μέσα στο κατάλυμα που κατά βάση μένει ίδιο καθ’ όλη τη διάρκεια της αποστολής, ενώ η παρατήρηση τέτοιων μορφών και μοτίβων συνεισφέρει επίσης στην ψυχική χαλάρωση καθώς είναι παρμένα από τη φύση.

Inteligent Spacecraft Module. Εικόνα 52. Μοντέλο αναπαράστασης 3D της κατασκευής του ISM. Η κατασκευή λαμβάνει δεδομένα απο το ανθρώπινο σώμα και το χρήστη και αναδιαμορφώνεται κατάλληλα. Πηγή: http://www.tielabtuc.com/ intelligent-spacecraft-module/

[78]

Habitation in extreme isolated and confined environments

_Βιβλιογραφία

[79]

6. Βιβλιογραφία Ξενόγλωση Βιβλιογραφία Albert A. Harrison, Space Faring: The Human Dimension (University of California Press, Ltd. London, En gland, 2001) B. Todd, “The NEEMO project: Living and Working Undersea”, (Universities Space Research Association, USRA 2001) C.R.Hoffman et al, ” Engneering Manual For McMurdo Station“ (Port Hueneme, Calif. : Civil Engineering Laboratory, Naval Construction Battalion Center, 1974) C.S. Cockell et al, ‘‘Habitability: A Review’’, ASTROBIOLOGY, A 16, 1st ed, Ιανουάριος 2016 Chip Shepherd, “Commander’s Observations: NASA Spaceward Bound V / MDRS Crew 61”, (Mars Society 2005) Doug Kesling, Richard Berey, “Training, Equipment, and Operational Procedures For Conducting Scientific Saturation Diving Activities”, (National Undersea Research Center Fairleigh Dickinson University 40 Castle Coakley) Dr. Jan Osburg, “Final Report Mars Desert Research Station Crew 37”, (Guggenheim School of Aerospace Engineering Georgia Institute of Technology: Atlanta 2005) Henrik i. Hargitai, “MDRS EXPEDITION GUIDE: Geography final Report of crew 42 (2006) and crew 71”, (cosmic Materials Space Research Group, Eötvös loránd university) Jim Scott, “Welcome To McMurdo Station”.Ανακτήθηκε την 15/11/2016, από National Science Foundation: https://www.nsf.gov/about/contracting/rfqs/support_ant/docs/mcmurdo_guide2006.pdf Muriel Gargaud et al. Encyclopedia of Astrobiology. (New York: Springer Heidelberg Dordrecht London.

2011) 1654 NASA-Ames Reasearch Center. The Quantitative Modeling Of Human Spatial Habitability. Washington Univ.,1985 National Aeronautics and Space Administration, “NASA Extreme Environment Mission Operations Project (NEEMO) 15”, (Lyndon B. Johnson Space Center Houston, Texas) Nelson Education, ‘‘Exploring Extreme Environments’’. Ανακτήθηκε την 11/1/2017, από http://mzmousyzclass.weebly.com/uploads/1/7/4/0/17402767/science_probe_6_-_exploring_extreme_environments.pdf Sandra Häuplik-Meusburger, Architecture for Astronauts: An Activity-based Approach (SpringerWienNewYork, 2011) 2 Douglas A. Vakoch, “On Orbit and Beyond: Psychological Perspectives on Human Spaceflight”, Α 2, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2013 Bhargava R, Mukerji S, Sachdeva U (2000) Psychological impact of the Antarctic winter on Indian expeditioners. Environ Behav 32

[80]

Habitation in extreme isolated and confined environments

Mallis MM, Deroshia CW (2005) Circadian rhythms, sleep, and performance in space. Aviat Space Environ Med 76:B94–B107 Kanas N, Manzey D (2003) Space psychology and psychiatry. Kluwer Academic Press, Dodrecht Kanas N, Salnitskiy V, Gushin V, Weiss DS, Grund EM, Flynn C, Koze-renko O, Sled A, Marmad CR (2001a) Asthenia:does it exist in space? Psychosom Med 63 Suedfeld, P., and Steel, D.G. (2000). The environmental psychology of capsule habitats. Annual Review of Psychology, 51 Paulus, P., Cox, V., McCain, G., and Chandler, J. (1972). Some effects of crowding in a prison environment.

Journal of Applied Social Psy-chology, 5(1) Stuster, J.W. (1996). Bold Endeavors: Lessons from Polar and Space Exploration. Naval Institute Press, Annapolis, MD. Stuster, J.W. (2010). Behavioral Issues Associated with Isolation and Confinement: Review and Analysis of Astronaut Journals. National Aeronautics and Space Administration. NASA/TM- 2010-216130 (Ιούλιος).

Lee, S.Y., and Brand, J.L. (2005). Effects of control over office work-space on perceptions of the work environment and work outcomes. Journal of Environmental Psychology, 25 (3) Paulus, P., Cox, V., McCain, G., and Chandler, J. (1972). Some effects of crowding in a prison environment.

Journal of Applied Social Psychology, 5(1) Suedfeld, P., και Steel, D.G. (2000). The environmental psychology of capsule habitats. Annual Review of Psychology, 51 Ελληνική Βιβλιογραφία Liddell and Scott,Λεξικόν Της Ελληνικής Γλώσσας Α5(Εκδοσεις Πελεκάνος) Ιστοσελίδες Florida International University (FIU), “Facilities: Aquarius Undersea Laboratory”. Ανακτήθηκε την 10/1/2017 από https://aquarius.fiu.edu/about/facilities/ Hi-Seas, “HI -SEAS HAWAII SPACE EXPLORATION ANALOG AND SIMULATION Media Kit”.Ανακτήθηκε την 20/1/2017, από http://hi-seas.org/?cat=103 Hi-Seas,“Hawai’i Space Exploration Analog and Simulation”. Ανακτήθηκε την 20/1/2017, από http://hiseas.org/ James Stacey, “The Life Subaquatic: A Brief History of Underwater Living”. Ανακτήθηκε την 10/1/2017 από http://gearpatrol.com/2014/04/29/a-brief-history-of-underwater-habitats-and-exploration/ MARS DESERT RESEARCH STATION, “About the MDRS”. Ανακτήθηκε την 18/11/2016, από http://mdrs. marssociety.org/about/.

McMurdo Dry Valleys,”Climate”. Ανακτήθηκε την 19/11/2016, από http://www.mcmurdodryvalleys.aq/ environment/climate

_Βιβλιογραφία

[81]

Psyan “The HI-SEAS Habitat”. Ανακτήθηκε την 16/12/2016 από https://hi-seas.org/?p=1278 Randy Russell, ‘‘Extreme Environments’’. Ανακτήθηκε την 10/1/2017, από http://www.windows2universe. org/earth/extreme_environments.html Tiffany M. Swarmer, “Hawaii Space Exploration Analogue and Simulation: 120 days on sMars”. Ανακτήθηκε την 20/1/2017, από http://hi-seas.org/ Wikipedia ‘‘Terrestrial Analogue Sites’’. Ανακτήθηκε την 3/1/2017 από https://en.wikipedia.org/wiki/Terrestrial_Analogue_Sites Wikipedia, “Mars Desert Research Station”. Ανακτήθηκε την 18/11/2016, από https://en.wikipedia.org/ wiki/Mars_Desert_Research_Station Wikipedia,“McMurdo Station”. Ανακτήθηκε την 16/11/2016, από https://en.wikipedia.org/wiki/McMurdo_Station Mark A. Newby Jr., “International Space Station Structures & Mechanisms “. Ανακτήθηκε την 10/1/2017 από http://pages.erau.edu/~ericksol/projects/issa/s_m.html#mechracks Βικιπαίδεια, “Διεθνής Διαστημικός Σταθμός”. Ανακτήθηκε την 9/20/2017 από https://el.wikipedia.org/ wiki/%CE%94%. Εταιρία Αστρονομίας & Διαστήματος, “Παρακολούθηση Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού ( ISS )”. Ανακτήθηκε την 10/1/2017 από http://www.astronomos.gr/iss_tracker

[84]

Habitation in extreme isolated and confined environments