A végtelenbe és tovább - űrkapszula

Németh Paula építészhallgató mestermunkájában az építészeti gondolkodást kibillenti komfortzónájából és olyan extrém helyzetben érvényesíti, mint az űr. Tervében "megmutatja, hogy túl lehet lépni az űreszközök tervezésére jellemző eddigi túlzott mérnöki szemléleten és emberibbé lehet - és kell tenni - az űrben használatos élettereket." - írja opponenciájában Botzheim Bálint. 

A mestermunkám egy kísérlet, amely kifejezetten az építészeti gondolkodást próbálja meg egy nagyon extrém helyzetben alkalmazni, érvényesíteni. A munka tárgya egy olyan lakómodul, amely hosszabb távú űrutazásokra alkalmas. A vízió célja az, hogy ne csak az antigravitációs térben, hanem a célbolygón, gravitációban is alapbázisként szolgálhasson 6-12 hónapig, amíg nem áll rendelkezésre más lakható tér.

Az általam tervezett lakóegység egy moduláris rendszer része, amely szerkezet darabjait egyesével lövik fel a Földről Föld körüli pályára, ahonnan az összeszerelés után útjára indul a hajó. A kapszula célja egy olyan belső térrendszer megteremtése, amely 1-2 évig antigravitációs helyzetben humánus, mobil, átszervezhető térben szállásolja el a 6 fős legénységet. Lényeg az is, hogy az eszköztár megtartásával legyen ugyanolyan jól lakható az egység landolás után is, mint amikor nincs gravitáció.

A Kapszula egy hengeres test, amely a belső többrétegű falon kívül egy hő és ütésálló burkolattal van ellátva, ami védi a kozmikus sugárzástól, az űrszeméttől és a hőhatásoktól a testet és a benne élőket. A landoláshoz szükséges O2 és CH4 üzemanyagtartályok a külső szerkezetre vannak szerelve.

A lakóegység 3 fő részből áll. A kisebb tér a rendszer fenntartásért felelős gépészetet foglalja magába, amely forgatja a használt levegőt és vizet, irányítja a fényerősséget napszakok szerint, temperálja a teret. A gépészeti helyiséget és a lakómodult egy zsilip köti össze, amelyen keresztük a hajó többi részébe is eljuthatunk. A zsilipben és a gépészeti térben alaphelyzetben nincs emberi használatra alkalmas levegő, csak ha emberi jelenlét van.

A lakórész átmérője 8, magassága 10 méter. A henger közepén egy kisebb, 2.8 méter átmérőjű csőben történik a közlekedés, az ezen kívüli részekbe kerülnek be a fix és mobil elemek. A közlekedő végén egy nagy ablak található, amely az egyetlen kilátási lehetőség az utazás során. Keresztmetszetében a tér 6 részre osztódik, azaz 60-60^o-ra. Egy oszlopváz osztja szét a teret, amely a közlekedő körül egyesével, a külső falon párban van. A 60^o-ok tovább osztódnak egy 15^o-os és egy 45^o-os egységre. A 15^o a korábban már említett bútorok sávja, továbbá a fal vastagságában ezen a szakaszon futnak a gépészeti kábelek, csövek, innen jön az általános fény. Itt történik a levegő befúvása és elszívása. A fennmaradó 45^o-os térrész szabad felhasználású. Hosszában 3 részre bonthatjuk a belső teret. Az ablakhoz közeli első 2,8 méterben a 6 privát hálóobjektum helyezkedik el. Amelyek egymástól vizuálisan szeparálódnak. A zsiliphez közel 2.4 méterben három fix funkcionális egység kap helyet: a higéniai helyiség, az edzésre alkalmas eszközök és az út során termesztett növények és élelmiszerek feldolgozására alkalmas egységek. A két szélső teret a nagy közösségi tér köti össze, amelynek kemény elemei a mobil tárolók. Ezek a 15^o-os bútorsávban mozgathatók a test hosszanti irányával megegyezően. A tárolókon kívül itt kap helyet egy közös asztal, amely étkezésre, megbeszélésre alkalmas. A kemény, fix elemeket puha anyagok egészítik ki. Hevederek segítik a gravitáció nélküli térben a mozgást, hálók oldják meg a rakomány rögzítését, mágneses felületek tartják a fémeszközöket. A közösségi tér 6 osztatú palástjának 4 oldalán helyezkednek el az areopóniák, amelyben a növénytermesztés folyik. A fennmaradó két oldal a beépített fedélzeti számítógépeket, rendszereszközöket tartalmazza, ezenkívül a landolás után itt alakulnak majd ki további ablakok, amelyek később a természetes fényt biztosítják.

Ahogy a küldetés eléri célpontját, a hordozóhajó bolygó körüli pályára áll és a lakómodul távirányítással landol. A landolás során, amikor már a sztratoszférán belülre jut az egység, lecsatolnak a külső burkolati elemek és kinyílnak a hidraulikus lábak. A 3 láb segítségével stabil helyzetbe kerülhet a mostantól alapbázisként szolgáló egység. A közlekedést függőleges irányban egy lenyíló létra és körbejárható közlekedő oldja innentől meg. A szinteket az utazás során a zsilip mellett tárolt födémelemek behelyezésével lehet létre hozni, illetve az eddig rögzítésre használt kötélhálók kifeszítésével alakulnak ki vízszintes ’födémek’. Az eddig felületként használt tárolók összetolódnak földi értelemben vett tárolódobozokká. Minden eddig a hosszanti iránnyal párhuzamos elem most arra merőlegessé, azaz a bolygó felszínével párhuzamossá – vízszintessé – válik. Az egységbe ki- és bejutás a zsilipen keresztül történik, annak magasságából létrán keresztül lehet a felszínre jutni.

A landolás után a kiürült üzemanyagtartályok, mivel hermetikusan szigetelve vannak, emberi használatra alkalmas terekké válnak. Ezeket leszerelik és az előre beépített ajtókat a helyszínen, a bolygó kőzeteinek anyagából 3D printelt közlekedőkkel összekötik a zsilip ajtajával. Ezentúl ezek temperált és levegővel ellátott terekké válnak, azaz bővül az élettér, a bázis kiépítéséhez szükséges munkatér.

A Kapszula terei idővel tágasabb, hosszú távon használhatóbb terekre cserélődnek. Az emberiség a Föld 2.0 felfedezésével és meghódításával megkapja hőn áhított B tervét.

Németh Paula

A diplomamunka a MOME Építészeti Intézetében készült. 

Opponencia Németh Paula MA diplomatervéhez
A mestermunka címe: Kapszula

A helyszínválasztás tökéletes, igaz a hely nem földrajzi, hanem űrrajzi, amit hivatalos nevén csillagászati földrajznak hívnak. De miért is tűnik annyira megközelíthetetlennek a világűr? Az égbolt mindig is foglalkoztatta az emberek fantáziáját, angyalok, sámánok, mitológiai alakok népesítették be az égboltot az emberi kultúra kezdete óta. A csillagászat fejlődésével aztán felfedeztük a naprendszer bolygóit, de nagyrészt még mindig a fantáziánk segítségével gondoltunk rájuk. Az égbolt objektumai talán a holdra szállással váltak véglegesen valós helyekké a kollektív tudatban. 1968-ban mindenki láthatta, hogy a Holdon ugyanúgy sziklák, kövek vannak mint egy foldi sivatagban, és az űrhajóscsizma is ugyanúgy poros lesz, mint itt a földön a vándor szandálja. A világűr felfedezése hatalmas vállalkozás, és rendkívül költséges. A hidegháború idején a politikai akarat jelentette a legfőbb hajtóerőt az űrversenyben. Napjainkban az üzleti haszon, a meggazdagodás hajtja az űrvállalatokat. A paletta nagyon széles. Űrturizmus, űrhotel, hold utazás, mars utazás, aszteroidabányászat, tudományos kutatás és az itt felsoroltak infrastukturális hátterének megteremtése. És akkor még nem említettük a Sci-fi műfaj végtelenül színes fantáziavilágát.

Az első feladat tehát a fókuszálás, a feladat megtalálása volt. Németh Paula jól megtalálta azt a dimenziót, ami egy diplomaterv keretein belül még kezelhető. A kapszula a mai fejlettségi szint által jelentett korlátokat elfogadja, így tudta elkerülni, hogy a sci-fi álomvilágába merüljön. A valós körülmények kiindulópontként történő megválasztása, egyáltalán nem zárja ki, az előremutató gondolatokat fölvetését. Ezt teszi a jelölt amikor az utazás időtartamának három-négy évet tűz ki. A jelenlegi tervek a bolygóközi utazásra, elsősorban a Marsot célozzák, az utazás nagyjából háromnegyed évet venne igénybe. Paula azonban valahova messzebb vágyakozik. Vajon hova? A Juno űrszonda 5 évig utazott a Jupiterhez, ennél valamivel kevesebb idő alatt a kisbolygóöv valamely objektuma lehet reális célpont, így a legesélyesebb a Ceres lehetne. (Tudom persze, hogy Paula olyan bolygót szeretne igazán, amely a Földhöz hasonló, amely később második otthona lehetne az emberiségnek, de ezek elérésére mai technológiával nincs esély.) A befoglaló méret, az utazás időtartamának elhatározása után nézzük magát a kapszulát. A tervezés talán legfontosabb kihívása volt, hogy két állapotra kellett tervezni, az utazásra illetve a leszállás után a bolygón történő lakozás fázisára.

Itt kezdődött az igazán részletes tervezés. Paula nagy gonddal vette sorra az utazás során felmerülő igényeket, és azokra konkrét válaszokat adott. Az alapforma egy henger, ez egy adottság ami a jelenlegi rakétatechnológia következménye. A szokatlan forma, és a minimális méretek, természetessé tették, hogy ne a földi értelemben vett alaprajzban gondolkodjon a tervező. A henger maximális kihasználására törekedett, amikor alapvető térfelosztási sémaként a cikkelyekre osztást választotta. Hat fő, hat kicsi élettér, melyet élhetővé kell tenni. A hétköznapi tevékenységekhez szükséges mozdulatok, helyigények figyelembevételével Paula mozgatható bútorokat tervezett az űrhajósoknak, a részletek tekintetében az anyaghasználatig is eljut. Az önellátás érdekében aeropóniás növénytermesztést alkalmaz, de ennek a használatát is továbbgondolja. A megérkezés után a kapszula űrbázissá alakul át. A henger eddigi hossztengelyes térhasználatát át kell alakítani, hiszen a landolás után már a horizont jelöli ki a fent és lent fogalmát. Nagyon jó ötlet a menyezetről lenyitható lépcső, ugyanígy a födémek elhelyezése is. A bővítés lehetőségét a kiürült üzemanyagtartályokban látja. A bázis további sorsát a történet nyitva hagyja, amit ugyanúgy a diplomafeladat határvonalainak meghúzásaként értékelek mint azt a döntést, hogy célállomásként nincsen konkrét bolygó meghatározva. Ezek a kérdések csak további paraméterekkel bonyolították volna - meggyőződésem szerint feleslegesen - az egyébként is igen komplex tervezési feladatot.

Összefoglalva, Németh Paula úgy tudott az általa generált utópia utazója lenni, hogy közben mégis két lábbal állt a földön, megtalálva a jó feladatot, abban megkereste a kihívásokat, majd adekvát és részleteiben elmélyült válaszokat adott. Mestermunkájában megmutatta, hogy túl lehet lépni az űreszközök tervezésére jellemző eddigi túlzott mérnöki szemléleten és emberibbé lehet - és kell tenni - az űrben használatos élettereket.

A Tisztelt Diplomazsűrinek a Mestermunkát elfogadásra javaslom, Paulának pedig további jó utazást kívánok!

Botzheim Bálint
Pilisszántó, 2017. Június.