Blockdit Logo (Mobile)
BETA SPACE
•
16 ก.พ. 2020 เวลา 13:45 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
วิวัฒนาการของ “สถาปัตยกรรมบนดาวอังคาร” เป็นอย่างไร? EP.2
"การผนึกกำลังของมนุษยชาติ"
จากตอนที่แล้ว.. หลังการกลับมาลงจอดบนพื้นโลกได้อย่างน่าเหลือเชื่อของจรวด Falcon 9 เวอร์ชั่นใช้ซ้ำได้เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์จาก SpaceX ในปี 2015 นั้น ธุรกิจด้านอวกาศก็เริ่มได้รับความสนใจจากทั่วโลกจนถึงขีดสุด
ไม่ว่าจะเป็นตัวพ่ออย่าง NASA หรือบริษัทดาวเทียม และอวกาศหลากหลายสัญชาติ รัฐบาล มหาวิทยาลัย และแบรนด์เทคโนโลยีระดับโลก ต่างก็ตบเท้าเข้าร่วมสนับสนุนแนวคิด “การสร้างอาณานิคมบนดาวอังคาร” กันอย่างเต็มที่ ไม่ว่าจะด้วยเหตุผลด้านการตลาด หรือความมุ่งมั่นที่จะช่วยให้มนุษย์รอดพ้นจากการสิ้นเผ่าพันธุ์ก็ตาม สิ่งเหล่านี้ก็ได้พิสูจน์แล้วว่า
ยุคสมัยแห่งการบุกเบิกอวกาศ และการออกแบบโครงสร้างพื้นฐาน และสถาปัตยกรรมใหม่ เพื่อการดำรงชีวิตบนดาวเคราะห์ดวงอื่น.. มันได้เริ่มต้นขึ้นแล้ว
2
ใน EP.1 เราได้พูดถึงการประกวด “การออกแบบที่พักอาศัยแห่งอนาคตเพื่อมนุษย์ดาวอังคาร” หรือ NASA Centennial Challenges และได้ชมตัวอย่างบ้านที่มีความเหมาะสมต่อการดำรงชีวิตของนักสำรวจอวกาศชุดแรกไปแล้ว แต่...
นั่นยังห่างไกลนัก จากเป้าหมายที่จะสร้างอาณานิคมอย่างเป็นรูปธรรม วันนี้ผมจึงอยากพาทุกท่านเข้าสู่ Stage ที่ 2 นั่นคือความเคลื่อนไหวจากภาคส่วนต่างๆ ที่จะร่วมทำให้แนวคิดนี้เกิดขึ้นได้จริงในช่วงชีวิตของเรา.. ไปชมกันเลยครับ
Credit : SpaceX
1. Mars Base Alpha โดย SpaceX
เริ่มกันจากผู้จุดประกายความหวังนี้อย่าง Elon Musk ที่ประกาศแผนภารกิจแรก ในการส่งยาน Starship ไปลงจอดบนดาวภายในปี 2022 โดยเป้าหมายคือการยืนยันตำแหน่งที่สามารถหาทรัพยากรที่สำคัญที่สุดอย่าง “น้ำ” และหาภูมิประเทศที่ปลอดภัยเพื่อวางโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงาน รวมถึงเตรียมความพร้อมด้านอุปกรณ์ในการเก็บเกี่ยวทรัพยากรบนดาว ก่อนที่ปี 2024 จึงจะทำการส่งนักบินตามไปเพื่อเริ่มการก่อสร้างฐานที่มั่นที่มีสภาวะเหมาะต่อการดำรงชีพ และเริ่มการตั้งอาณานิคมเพื่อรองรับมนุษย์ในเที่ยวบินถัดไป ซึ่งคาดว่าจะเกิดขึ้นในปี 2028 นั่นเอง
Credit : SpaceX
Credit : SpaceX
โดยฐานที่มั่นแรกบนดาวอังคารแห่งนี้มีชื่อเรียกว่า “Mars Base Alpha” ซึ่งจะประกอบไปด้วย ลานจอดยาน BFR อย่างน้อย 4 ลำ ที่จะเชื่อมต่อกับถนนเข้าสู่นิคมที่มีลักษณะเป็นระบบปิด ออกแบบเป็นโดมขนาดกลางที่เป็นจุด Landmark ของแต่ละโซน และประกอบไปด้วยที่พักอาศัยขนาดเล็กที่เชื่อมติดกับโดมหลัก
Credit : SpaceX
เป้าหมายของนิคมใน Phase แรกจะเป็นการสร้างที่พักสำหรับนักสำรวจ สร้างระบบยังชีพ แหล่งผลิตอาหารอย่างเรือนเพาะปลูกพืช Hydroponic และพื้นที่ Laboratory สำหรับการทำงานวิจัย ที่สำคัญคือการติดตั้งฟาร์มพลังงานที่เป็น แผงโซลาเซลล์ขนาดใหญ่หลายร้อยแผง เพื่อเก็บพลังงานจากแสงอาทิตย์และแจกจ่ายหล่อเลี้ยงคนในนิคมต่อไป
Credit : SpaceX
จากลักษณะการวางผังอาคารนั้นถูกกำหนด Zone เอาไว้อย่างชัดเจนด้วยถนน ที่เป็นทางสัญจรหลักนั่นทำให้การขยายอาณาบริเวณของนิคมสามารถทำได้สะดวกมากขึ้น ภารกิจนี้จึงถือเป็นการวางโครงสร้างพื้นฐานให้พร้อมก่อนที่จะเริ่มพัฒนาส่วนที่อยู่อาศัยระดับชุมชนอย่างจริงจัง
Credit : SpaceX
2. Mars Base 1 โดย C-Space และศูนย์นักบินอวกาศจีน
ฮือฮากันไม่น้อยสำหรับการเปิดตัวศูนย์การเรียนรู้เพื่อ จำลองการใช้ชีวิตของนักสำรวจอวกาศบนดาวอังคาร ภายใต้ชื่อ “Mars Base One” ตั้งอยู่ที่ทะเลทรายโกบี ทางตอนเหนือของประเทศจีน ซึ่งมีสภาพภูมิประเทศ และอากาศที่แห่งแล้งที่ใกล้เคียงกับดาวอังคาร
Credit : ThaiwareNews
Credit : ThaiwareNews
Credit : ThaiwareNews
Credit : ThaiwareNews
เป้าหมายของการสร้างศูนย์การเรียนรู้ที่ใช้ทุนสร้างมหาศาลนี้ คือการจุดประกายเยาวชน และเด็กรุ่นใหม่ของจีนให้ตื่นตัวกับการสำรวจอวกาศมากขึ้น โดยจะมีการเปิดศูนย์เพื่อต้อนรับสถาบันการศึกษาทั่วประเทศ ให้เดินทางมาเพื่อเรียนรู้การใช้ชีวิตบนดาวอังคาร ซึ่งจะถูกจำลองโซนต่างๆ ให้เหมือนกับฐานปฏิบัติการจริง ไม่ว่าจะเป็นห้องควบคุม ระบบ Airlock โซนที่พักอาศัย ไปจนถึงโรงเรืองปลูกพืชสำหรับการผลิตอาหาร และระบบอุปกรณ์ดำรงชีพบนดาวเคราะห์อื่น
3. Mars Scientific City รัฐบาลสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ (UAE)
แผนสร้างเมืองจำลองอาณานิคมบนดาวอังคารที่เรียกได้ว่าสมบูรณ์ และเป็นรูปเป็นร่างที่สุด ภายใต้ชื่อ “Mars Scientific City” หรือ เมืองวิทยาศาสตร์ดาวอังคาร ซึ่งเป็นหนึ่งของแผนแม่บทการพัฒนาชาติสู่อนาคตของ UAE และเป็นการเฉลิมฉลองการครบรอบ 50 ปีของการก่อตั้งประเทศ โดยโครงการนี้ตั้งอยู่บริเวณกลางทะเลทรายในดูไบ ประเทศสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์นั่นเอง
Credit : Bjarke Ingels Group
Credit : Bjarke Ingels Group
ที่มาของรายละเอียดการออกแบบที่ค่อนข้างสมบูรณ์ในครั้งนี้ เกิดจากการร่วมมือกันระหว่างรัฐบาล UAE และบริษัทออกแบบทางสถาปัตยกรรมที่มาแรงมากในยุคนี้อย่าง BIG ที่มี Bjarke Ingels สถาปนิกมากฝีมือชาวเดนมาร์กเป็นหัวเรือใหญ่ โดยทีมออกแบบได้มีการทำงานกับสถาบันวิทยาศาสตร์และศึกษากรณีความเป็นไปได้ทั้งหมดของโครงการนี้ ไม่ว่าจะเป็นการทำ Site Alalysis วิเคราะห์สภาพภูมิประเทศ อากาศ อุณหภูมิในแต่ละฤดูกาลบนดาวอังคาร ไปจนถึงเทคโนโลยีที่ใช้ในงานจริง และวัสดุที่ใช้ในการก่อสร้าง
Credit : Bjarke Ingels Group
จากผลการศึกษา และนำเสนอของทีม BIG ทำให้เราได้เห็นภาพกันชัดเจนมากขึ้นว่า การเริ่มลงหลักปักฐานสร้างอาณานิคมนั้น ต้องคำนึงถึงการสร้างสภาวะที่เหมาะสำหรับการอยู่อาศัยก่อนเป็นสำคัญ
Credit : Bjarke Ingels Group
Credit : Bjarke Ingels Group
Credit : Bjarke Ingels Group
เนื่องจากชั้นบรรยากาศของดาวอังคารนั้นเบาบางมาก ทำให้ที่พื้นผิวดาวจะได้รับรังสี UV ในระดับที่สูงกว่าโลกหลายเท่า จึงจำเป็นต้องมีการสร้างระบบปิดขึ้นมาใหม่ในเบื้องต้น เพื่อให้มีอุณหภูมิที่เหมาะสมก่อน โดยจะเริ่มจากการออกแบบโดมขนาดใหญ่ที่ครอบคลุมทั้ง Zone เพื่อป้องกันรังสี และรับแสงธรรมชาติอย่างพอเหมาะ
Credit : Bjarke Ingels Group
จากนั้นจึงจะเป็นการใช้เครื่องมือ และอุปกรณ์เก็บเกี่ยวทรัพยากรสำหรับการก่อสร้างที่พักอาศัย แน่นอนว่าขั้นตอนนี้สำคัญมาก เพราะเราต้องการวัสดุเป็นจำนวนมากในการใช้ 3D Printing สร้างตัวอาคารขึ้นมา ซึ่งไม่สามารถขนส่งมาพร้อมกับยานจากโลกได้แน่นอน
ถัดมาคือการจัดวาง Zoning และ Landscape ทั้งหมด โดยทางทีมสถาปนิกได้ทำการจำลองวิธีการวางตัวสถาปัตยกรรมเอาไว้ 3 รูปแบบ ได้แก่
Credit : Bjarke Ingels Group
แบบจำลอง A เป็นการขุดเจาะลงไปใต้ดินเพื่อหลีกเลี่ยงกับเผชิญกับรังสี และสามารถควบคุมอุณหภูมิได้ดี รวมถึงอยู่ใกล้แหล่งทรัพยากรใต้ดิน แต่จะมีจุดอ่อนเรื่องการรับแสงธรรมชาติ และข้อจำกัดด้านความแออัดของพื้นที่
แบบจำลอง B เป็นการวางตัวอาคารไว้บนพื้นดิน และขุดเฉพาะบาง Area เท่านั้น วิธีนี้จะหมดปัญหาเรื่องการใช้พลังงาน เพราะสามารถรับแสงธรรมชาติได้อย่างเต็มที่ แต่จะต้องเผชิญกับรังสี และแรงดันภายนอก
แบบจำลอง C สร้างเฉพาะโดมหลักในพื้นที่กว้างที่มีระบบปิด จะสามารถรับแสงธรรมชาติได้เต็มที่ หมดปัญหาเรื่องความแออัด และแรงดันอากาศ แต่แน่นอนว่าต้องรับรังสีอยู่ดี ซึ่งทั้ง 3 แบบนี้เป็นเพียงการแยกองค์ประกอบทางสถาปัตยกรรมออกมาให้เห็นรายละเอียด ข้อดี และจุดด้อยที่ต้องพัฒนาต่อเท่านั้น โดยทางทีมได้ตัดสินใจเลือกใช้การผสมผสานกัน (Hybrid) ของทั้ง 3 แบบจำลอง ที่สามารถตอบทุกโจทย์ของการสร้างสภาวะที่เหมาะสมได้ดีที่สุด
Credit : Bjarke Ingels Group
Credit : Bjarke Ingels Group
ส่วนเปลือกอาคารที่ใช้ 3D Printing จะทำการลบเหลี่ยมมุมออกแบบไปทั้งหมด เนื่องจากไม่จำเป็นต้องมีเสา และคาน ทั้งนี้เพื่อเป็นการประหยัดทรัพยากรในการก่อสร้างแต่ละ Unit ลง
เรียกว่ารูปทรงของอาคารไม่ได้มาจากความสวยงามหรือแรงบันดาลใจใดๆ แต่เป็นการวิเคราะห์ตามฟังก์ชั่นและความคุ้มค่าล้วนๆ
Credit : Bjarke Ingels Group
นอกจากนี้ยังมีแผนในการต่อเติม และขยายนิคมในอนาคต ด้วยการเลือกออกแบบโครงสร้างไว้สำหรับแต่ละกรณี โดยมีแผนการพัฒนาต่อเนื่อง 3 Phase ตั้งแต่ ที่อยู่อาศัย สู่ชุมชนเล็ก กลายเป็นหมู่บ้านและเมือง จนถึงการเชื่อมหลายเมืองเข้าด้วยกันเป็นมหานคร ส่วนตัวผมว่า Concept นี้คล้ายๆ กับดาวคอรัสซัง (Coruscant) ในจักรวาล Starwars ที่ทั้งดาวเป็นเมืองใหญ่อลังการแค่เมืองเดียว
Credit : Bjarke Ingels Group
Credit : Bjarke Ingels Group
โดยพื้นที่ก่อสร้างทั้งหมด จะใช้การใช้การคำนวณหาพื้นที่ใช้สอยตามหลักการออกแบบทางสถาปัตยกรรม และ Requirement จากฟังก์ชั่นพิเศษสำหรับนักสำรวจอวกาศ ซึ่งจะคิดเป็น 75 ตารางเมตรต่อ Unit และรวมกับพื้นที่ส่วนกลางที่ถูกแบ่งออกเป็น 3 โซนใหญ่ๆ ได้แก่ ส่วนกิจกรรม ส่วนวิจัย และส่วนฟาร์มเพาะปลูก ทั้ง 3 ส่วนจะถูกเชื่อมต่อกันด้วยโดมเล็ก ทำหน้าที่เป็นจุด Transition ระหว่าง Module นั่นเอง
Credit : Bjarke Ingels Group
Credit : Bjarke Ingels Group
Credit : Bjarke Ingels Group
Credit : Bjarke Ingels Group
Credit : Bjarke Ingels Group
Credit : Bjarke Ingels Group
Credit : Bjarke Ingels Group
Credit : Bjarke Ingels Group
Credit : Bjarke Ingels Group
Credit : Bjarke Ingels Group
Credit : Bjarke Ingels Group
Credit : Bjarke Ingels Group
Credit : Bjarke Ingels Group
โครงการนนี้คาดว่าจะแล้วเสร็จในปี 2022 และมีแผนในการนำไปสร้างจริงบนดาวอังคารในปี 2117 หรืออีกประมาณ 100 ปีข้างหน้า !!!
อย่างน้อยรุ่นเราก็คงได้ยลโฉมศูนย์จำลองที่ดูไบกันก่อนเร็วๆ นี้แหละครับ ส่วนนิคมจริงบนดาวอังคารอาจจะเร็วกว่านี้ก็ได้ ถ้าทีมบุกเบิกชุดแรกไปถึง และวิทยาการของโลกพร้อมมากพอ
ทีนี้เรามาพูดถึงเทคโนโลยีที่ถูกพัฒนามาเพื่อการนี้จากทั่วโลกกันบ้าง เริ่มจากวัสดุสำหรับการสร้างโดมขนาดใหญ่เพื่อปรับสภาวะอากาศให้เหมาะสมและคงที่ เนื่องจากอุณหภูมิดาวอังคารนั้นติดลบกว่า 150 องศาเซลเซียสในฤดูหนาว นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมน้ำบนดาวจึงไม่สามารถคงสถานะเป็นของเหลวอยู่ได้ จำเป็นมากที่จะต้องสร้างสภาวะเรือนกระจกเพื่อให้อากาศอบอุ่นขึ้น และเป็นการป้องกันรังสีที่จะประทะกับมนุษย์โดยตรงในตอนกลางวัน
Credit : BBC
แน่นอนว่าคงใช้กระจกทั้งหมดไม่ได้แน่นอน ล่าสุด NASA จึงได้เสนอวัสดุตัวใหม่ที่จะมาทำหน้าที่นี้แทน นั่นคือ “ซิลิกา แอโรเจล” (Silica Aerogel) เป็นวัสดุโปร่งแสง มีอากาศเป็นส่วนประกอบถึง 99.8% มีความหนาแน่นกว่าอากาศทั่วไปเพียง 2 เท่า และเป็นของแข็งที่เบาที่สุดในโลก เวลาจับให้ความรู้สึกเหมือนสัมผัสโฟมพลาสติกหรือสไตโรโฟม
ทีมนักวิทยาศาสตร์ของ NASA ระบุว่า ต้องใช้แผ่นซิลิกาแอโรเจลที่หนาราว 2-3 เซนติเมตร เพื่อเพิ่มอุณหภูมิในพื้นที่อาณานิคมบนดาวอังคารขึ้นอีก 50 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นระดับที่ร้อนเพียงพอจะทำไห้น้ำคงสภาพเป็นของเหลวบนพื้นผิวดาวและใช้ดื่มกินได้
นอกจากนี้ยังมีระบบ “ฟาร์มผลิตน้ำบนดาวอังคาร” ที่เป็นการร่วมมือกันระหว่าง องค์การอวกาศยุโรป ปละองค์การอวกาศรัสเซีย โดยจะใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า HABIT (Habitability, Brine Irradiation and Temperature) มีหลักการทำงานโดยใช้เกลือดูดซับน้ำ ซึ่งคาดว่าสามารถผลิตน้ำได้ 25 มิลลิลิตรต่อเครื่องต่อวัน ซึ่งแม้จะไม่มาก แต่ด้วยแนวคิดนี้สามารถพัฒนาให้เป็นระบบฟาร์มที่ใหญ่พอในแหล่งธารน้ำบนดาวอังคารได้ โดยเทคโนโลยีนี้จะเปิดตัวภายในปี 2020 นี้
Credit : Kapook
“แคปซูลปลูกผัก Hydroponic บนอวกาศ” ผลงานนี้เป็นการร่วมมือกันระหว่างนักวิทยาศาสตร์จาก NASA และนักวิจัยจากภาคเกษตรกรรมของมหาวิทยาลัย Arizona โดยแคปซูลนี้จะใช้การสร้างระบบนิเวศแบบปิดที่เรียกว่า Bioregenerative ที่อาศัยกาซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นพลังงานให้พืชสังเคราะห์แสงและปล่อยออกซิเจนออกมาให้นักบินอวกาศใช้หายใจ และได้อาหารไปในตัวด้วย
Credit : favforward
Credit : favforward
จริงๆ ยังมีอีกหลายเทคโนโลยีที่น่าสนใจจากทั่วโลกที่ผมไม่ได้เอามาเล่านะครับ ไม่ว่าจะเป็นจรวดรุ่นใหม่ของ Jeff Bazos เจ้าของ Anazon ที่เริ่มรุกธุรกิจอวกาศ หรือแบรนด์อย่าง Xiaomi ที่เริ่มพัฒนาแคปซูลสำหรับอยู่อาศัยบนดาวอังคารที่มีขนาดเล็กพกพาง่าย เนื่องจากบทความนี้ยาวมากแล้ว เอาไว้หากมีประเด็นใหม่ๆ ที่น่าสนใจเกี่ยวกับการบุกเบิกดาวอังคาร ผมจะมาเล่าให้ฟังในโอกาสต่อไปนะครับ
Credit : brandbuffet
Credit : brandbuffet
Credit : brandbuffet
หลักจากนี้แนวทางของเราจะเป็นการพาทุกท่านไปชมเทคโนโลยีที่น่าสนใจ พื้นที่ใหม่ๆ ไปจนถึงการออกแบบสถาปัตยกรรมจากทั้งไทย และเทศที่มี Concept น่าติดตาม อาจจะมีสั้นบ้าง ยาวบ้าง ขึ้นอยู่กับเนื้อหา ยังไงก็ฝากติดตามกันด้วยนะครับ ไว้เจอกันเร็วๆ นี้ครับ
เรียบเรียงโดย : BETA SPACE

ดูเพิ่มเติมในซีรีส์

โฆษณา