Adventures of an interplanetary architect | Xavier De Kestelier

Translator: Mobin Hatam Reviewer: sadegh zabihi

I must have been about 12 years old

فکر کنم ۱۲ ساله بودم

when my dad took me to an exhibition on space,

که پدرم من را به یک نمایشگاه در مورد فضا

not far from here, in Brussels.

در بروکسل برد، که خیلی از اینجا دور نیست.

And the year was about -- I think it was 1988,

و فکر کنم تقریباً سال ۱۹۸۸ بود،

so it was the end of the Cold War.

خوب اواخر جنگ سرد بود.

There was a bit of an upmanship going on between the Americans and the Russians

و بین آمریکایی‌ها و روس‌ها

bringing bits to that exhibition.

بر سر آوردن چیزهایی به آن نمایشگاه رقابتی در جریان بود.

NASA brought a big blow-up space shuttle,

ناسا یک شاتل فضایی انفجاری بزرگ آورد،

but the Russians, they brought a Mir space station.

ولی روس‌ها ایستگاه فضایی میر را آوردند.

It was actually the training module,

در واقع یک نمونه آموزشی بود،

and you could go inside and check it all out.

و می‌توانستید داخل بروید و همه چیز را بررسی کنید.

It was the real thing --

همان چیز واقعی بود --

where the buttons were, where the wires were,

جای دکمه‌ها، جای سیم‌ها،

محل غذا خوردن فضانوردها، جایی که کار می‌کردند.

where the astronauts were eating, where they were working.

And when I came home,

و وقتی به خانه برگشتم،

the first thing I did, I started drawing spaceships.

اولین کاری که کردم این بود که شروع کردم به کشیدن سفینه‌های فضایی.

Now, these weren't science fiction spaceships, no.

این‌ها سفینه‌های علمی تخیلی نبودند، نه.

They were actually technical drawings.

در حقیقت ترسیمات فنی بودند.

They were cutaway sections

قطعه‌ها و بخش‌هایی

of what kind of structure would be made out of,

از نوع سازه‌ای بودند که می‌تواند از آنها ساخته شود.

where the wires were, where the screws were.

جای سیم‌ها، جای پیچ‌ها.

So fortunately, I didn't become a space engineer,

خوب خوشبختانه، من یک مهندس فضا نشدم،

but I did become an architect.

بلکه یک معمار شدم.

These are some of the projects that I've been involved with

اینها بعضی از پروژه‌هایی هستند

over the last decade and a half.

که در یک دهه و نیم اخیر با آنها درگیر بوده‌ام.

All these projects are quite different, quite different shapes,

همه این پروژه‌ها کاملاً با هم فرق دارند، با شکل‌های کاملاً متفاوت،

and it is because they are built for different environments.

به این دلیل که برای محیط‌های مختلفی ساخته شدند.

They have different constraints.

محدودیت‌های متفاوتی دارند.

And I think design becomes really interesting

و فکر می‌کنم طراحی وقتی جالب می‌شود

when you get really harsh constraints.

که محدودیت‌های سختی داشته باشید.

Now, these projects have been all over the world.

اینها پروژه‌هایی در سراسر دنیا بودند.

A few years ago, this map wasn't good enough.

چند سال قبل، این نقشه به اندازه کافی خوب نبود.

It was too small.

خیلی کوچک بود.

We had to add this one,

مجبور بودیم این را اضافه کنیم،

because we were going to do a project on the Moon

چون قرار بود برای آژانس فضایی اروپا

for the European Space Agency;

پروژه‌ای روی ماه انجام دهیم.

they asked us to design a Moon habitat --

آنها از ما خواستند به همراه ناسا یک سکونتگاه در ماه طراحی کنیم،

and one on Mars with NASA,

و یکی در مریخ،

a competition to look at a habitation on Mars.

رقابتی برای بررسی سکونت در مریخ.

Whenever you go to another place,

هر وقت به عنوان یک معمار،

as an architect

به مکان دیگری می‌روید

and try to design something,

و سعی می‌کنید چیزی طراحی کنید،

you look at the local architecture, the precedents that are there.

به معماری محلی نگاه می‌کنید، به نمونه‌هایی که آنجا وجود دارد.

Now, on the Moon, it's kind of difficult, of course,

در حال حاضر، بر روی ماه، البته این کار سخت است.

because there's only this.

چون آنجا فقط این وجود دارد.

There's only the Apollo missions.

فقط ماموریت‌های آپولو هست.

So last that we went there, I wasn't even born yet,

آخرین باری که به آنجا رفتیم، من هنوز به دنیا نیامده بودم،

and we only spent about three days there.

و فقط سه روز آنجا بودیم.

So for me, that's kind of a long camping trip, isn't it,

خوب برای من، این یک جور پیک نیک طولانی است، اینطور نیست؟

but a rather expensive one.

ولی یک سفر نسبتاً گران.

Now, the tricky thing,

الان مشکل اینجاست

when you're going to build on another planet or a moon,

که وقتی قرار است چیزی بر روی یک سیاره یا یک ماه دیگر بسازید،

is how to get it there, how to get it there.

چطور آن را به آنجا ببرید، چطور آن را به آنجا ببرید.

So first of all,

خوب اول از همه،

to get a kilogram, for example, to the Moon's surface,

مثلاً انتقال یک کیلوگرم، به سطح ماه،

it will cost about 200,000 dollars,

۲۰۰٫۰۰۰ دلار هزینه دارد،

very expensive.

خیلی گران است.

So you want to keep it very light.

پس می‌خواهید که خیلی سبک باشد.

Second, space. Space is limited. Right?

دوم، فضا. فضا محدود است، نه؟

This is the Ariane 5 rocket.

این موشک آریان ۵ است.

The space you have there

فضایی که آنجا دارید

is about four and a half meters by seven meters, not that much.

تقریباً چهار و نیم در هفت متر مربع است، که خیلی زیاد نیست.

So it needs to be an architectural system

پس لازم است یک سبک معماری وجود داشته باشد

that is both compact, or compactable, and light,

که هم فشرده یا قابل فشرده شدن باشد، و هم سبک.

and I think I've got one right here.

و فکر کنم یکیش را اینجا دارم.

It's very compact,

این خیلی فشرده،

and it's very light.

و خیلی سبک است.

And actually,

در واقع،

this is one I made earlier.

این را قبلاً ساختم.

Now, there's one problem with it,

خوب، یک مشکل دارد،

that inflatables

این بادکنک‌ها

are quite fragile.

کاملاً آسیب پذیر هستند.

They need to be protected,

باید از آنها محافظت شود،

specifically, when you go to a very harsh environment like the Moon.

به ویژه، وقتی به یک محیط خیلی سخت مثل ماه می‌روید.

Look at it like this.

اینطور بهش نگاه کنید.

The temperature difference on a Moon base

اختلاف دما در یک پایگاه در ماه

could be anything up to 200 degrees.

می‌تواند چیزی تا حدود ۲۰۰ درجه باشد.

On one side of the base, it could be 100 degrees Celsius

در یک سمت پایگاه، دما می‌تواند ۱۰۰ درجه سانتیگراد باشد

and on the other side, it could be minus 100 degrees.

و در سمت دیگر، می‌تواند منفی ۱۰۰ درجه باشد.

We need to protect ourselves from that.

باید از خودمان در برابر این محافظت کنیم.

The Moon also does not have any magnetic fields,

همچنین ماه هیچ میدان مغناطیسی ندارد،

which means that any radiation -- solar radiation, cosmic radiation --

یعنی هر تابشی -- تابش خورشیدی، تابش کیهانی --

will hit the surface.

به سطح ماه برخورد می‌کند.

We need to protect ourselves from that as well,

در مقابل این هم باید از خودمان حفاظت کنیم،

protect the astronauts from that.

باید از فضانوردها محافظت کنیم.

And then third,

و سومی،

but definitely not last,

که قطعاً آخری نیست،

the Moon does not have any atmosphere,

ماه هیچ جوّی ندارد.

which means any meteorites coming into it will not get burned up,

یعنی هر شهاب سنگی که واردش بشود نمی‌سوزد،

and they'll hit the surface.

و به سطح اصابت می‌کند.

That's why the Moon is full of craters.

به همین دلیل است که ماه پر از دهانه‌های آتشفشانی است.

Again, we need to protect the astronauts from that.

از فضانوردها در برابر این هم باید محافظت کنیم.

So what kind of structure do we need?

بنابراین ما به چه نوع سازه‌ای نیاز داریم؟

Well, the best thing is really a cave,

خوب، در واقع بهترین گزینه یک غار است،

because a cave has a lot of mass, and we need mass.

چون یک غار جرم زیادی دارد، و ما به جرم نیاز داریم.

We need mass to protect ourselves from the temperatures,

ما به جرم احتیاج داریم تا از خودمان در برابر دما،

from the radiation

در برابر تابش،

and from the meteorites.

و در برابر شهاب سنگ‌ها محافظت کنیم.

So this is how we solved it.

ما این مشکلات را این طور حل کردیم.

We have indeed the blue part, as you can see.

در واقع همینطور که می‌بینید ما قسمت آبی را داریم.

That's an inflatable for our Moon base.

این مثل یک بالون برای پایگاه ما در ماه است.

It gives a lot of living space and a lot of lab space,

فضای بسیار زیادی برای زندگی و آزمایشگاه فرآهم می‌کند،

and attached to it you have a cylinder,

و یک سیلندر دارید که به آن متصل شده،

and that has all the support structures in,

و تمام ساختارهای پشتیبان را در خود دارد،

all the life support and also the airlock.

تمام وسایل پشتیبان حیات و همچنین دریچه هوا.

And on top of that, we have a structure, that domed structure,

و در بالای آن، یک سازه داریم، یک سازه گنبدی شکل،

that protects ourselves,

که از ما محافظت می‌کند،

has a lot of mass in it.

و جرم زیادی در خود دارد.

Where are we going to get this material from?

این مواد اولیه را از کجا بیاوریم؟

Are we going to bring concrete and cement from Earth to the Moon?

آیا قرار است بتن و سیمان را از زمین به ماه ببریم؟

Well, of course not, because it's way too heavy.

خوب البته که نه، چون بیش از اندازه سنگین است.

It's too expensive.

خیلی پرهزینه است.

So we're going to go and use local materials.

بنابراین می‌رویم و از مواد موجود در ماه استفاده می‌کنیم.

Now, local materials are something we deal with on Earth as well.

مواد محلی چیزهایی هستند که در زمین هم با آن سر و کار داریم.

Wherever we build or whatever country we build in,

هر جایی که ما ساخت و ساز می‌کنیم یا در هر کشوری،

we always look at, what are the local materials here?

نگاه می‌کنیم ببینیم مواد محلی اینجا چه چیزهایی هستند.

The problem with the Moon is, what are the local materials?

در مورد ماه مشکل این است که مواد محلی چه هستند؟

Well, there's not that many.

خوب، خیلی زیاد نیستند.

Actually, we have one.

در حقیقت، فقط یک ماده داریم.

It's moondust,

خاک ماه.

or, fancier scientific name, regolith, Moon regolith.

یا اسم جالب و علمی آن، ریگولیت (سنگ پوش)، ریگولیت ماه.

Great thing is, it's everywhere, right?

خوبی آن این است که همه جا هست، نه؟

The surface is covered with it.

سطح از آن پوشیده شده است.

It's about 20 centimeters up to a few meters everywhere.

از ۲۰ سانتی‌متر تا چند متر، همه جا.

But how are we going to build with it?

اما چطور می‌خواهیم با آن ساختمان بسازیم؟

Well, we're going to use a 3D printer.

خوب، از یک چاپگر سه بعدی استفاده می‌کنیم.

Whenever I ask any of you what a 3D printer is,

اگر از هر کدام از شما بپرسم که چاپگر سه بعدی چیست،

you're probably all thinking, well, probably something about this size

احتمالاً همه شما به چیزی به این اندازه فکر می‌کنید

and it would print things that are about this size.

که چیزهایی تقریباً به این اندازه چاپ می‌کند.

So of course I'm not going to bring a massive 3D printer to the Moon

خوب البته قرار نیست من یک چاپگر سه بعدی خیلی بزرگ به ماه ببرم

to print my Moon base.

که پایگاه ماهم را چاپ کنم.

I'm going to use a much smaller device, something like this one here.

من می‌خواهم از یک وسیله خیلی کوچک‌تر استفاده کنم، چیزی شبیه به این.

So this is a small device, a small robot rover,

این یک وسیله کوچک است، یک روبات سیار کوچک،

that has a little scoop,

که یک بیل کوچک دارد،

and it brings the regolith to the dome

و ریگولیت را به پایگاه می‌آورد

and then it lays down a thin layer of regolith,

و سپس یک لایه نازک از ریگولیت را می‌ریزد،

and then you would have the robot that will solidify it,

و بعد روباتی خواهیم داشت

layer by layer,

که لایه به لایه آن را محکم می‌کند،

until it creates, after a few months,

تا وقتی که بعد از چند ماه،

the full base.

کل پایگاه ساخته شود.

You might have noticed

ممکن است متوجه شده باشید

that it's quite a particular structure that we're printing,

که این سازه‌ای کاملاً خاص است که چاپ می‌کنیم،

and I've got a little example here.

و نمونه کوچکی اینجا دارم،

What we call this is a closed-cell foam structure.

این یک سازه اسفنجی سلولی نام دارد.

Looks quite natural.

کاملاً طبیعی به نظر می‌رسد.

The reason why we're using this

دلیل اینکه ما از این

as part of that shell structure

به عنوان قسمتی از سازه پوسته استفاده می‌کنیم

is that we only need to solidify certain parts,

این هست که فقط به سفت کردن بخش‌های مشخصی نیاز داریم،

which means we have to bring less binder from Earth,

یعنی باید چسب کمتری از زمین بیاوریم،

and it becomes much lighter.

و خیلی سبک‌تر می‌شود.

Now --

حالا --

that approach of designing something

رویکرد طراحی چنین چیزی

and then covering it with a protective dome

و سپس پوشاندن آن با یک گنبد محافظ را

we also did for our Mars project.

در پروژه مریخ هم انجام دادیم.

You can see it here, three domes.

اینجا می‌بینید، سه تا گنبد.

And you see the printers printing these dome structures.

و چاپگرها را می‌بینید که این سازه‌های گنبدی را چاپ می کنند.

There's a big difference between Mars and the Moon,

بین مریخ و ماه یک فرق خیلی بزرگ هست،

and let me explain it.

بگذارید توضیح بدهم.

This diagram shows you to scale

این نمودار به شما مقیاس

the size of Earth and the Moon and the real distance,

اندازه زمین و ماه، و فاصله واقعی بین آنها را نشان می‌دهد،

about 400,000 kilometers.

تقریباً ۴۰۰٫۰۰۰ کیلومتر.

If we then go to Mars,

اگر بخواهیم به مریخ برویم،

the distance from Mars to Earth --

فاصله مریخ از زمین --

and this picture here

این تصویر

is taken by the rover on Mars, Curiosity, looking back at Earth.

توسط مریخ پیمای کنجکاوی از زمین گرفته شده.

You kind of see the little speckle there, that's Earth, 400 million kilometers away.

یک نقطه خیلی کوچک می‌بینید که زمین است، ۴۰۰ میلیون کیلومتر دورتر.

The problem with that distance

مشکل این مقدار فاصله

is that it's a thousand times the distance of the Earth to the Moon, pretty far away,

این است که تقریباً هزار برابر فاصله زمین از ماه است، خیلی دور است،

but there's no direct radio contact with, for example, the Curiosity rover.

ولی هیچ ارتباط رادیویی، مثلاً، با مریخ پیمای کنجکاوی وجود ندارد.

So I cannot teleoperate it from Earth.

پس من نمی‌توانم از زمین آن را هدایت کنم.

I can't say, "Oh, Mars rover, go left,"

نمی‌توانم بگویم، «اوه، مریخ پیما، برو به چپ،»

because that signal would take 20 minutes to get to Mars.

چون ۲۰ دقیقه طول می‌کشد که این سیگنال به مریخ برسد.

Then the rover might go left,

بعد ممکن است مریخ پیما به چپ برود،

and then it will take another 20 minutes before it can tell me,

و ۲۰ دقیقه دیگر طول بکشد که بتواند به من بگوید،

"Oh yeah, I went left."

«آره، من رفتم چپ.»

So the distance,

به دلیل این فاصله،

so rovers and robots

مریخ پیماها و روبات‌ها

and going to have to work autonomously.

باید به صورت خودکار کار کنند.

The only issue with it

تنها مسئله این است

is that missions to Mars are highly risky.

که ماموریت‌های مریخ ریسک بالایی دارند.

We've only seen it a few weeks ago.

همین چند هفته پیش هم این را دیدیم.

So what if half the mission doesn't arrive at Mars.

اگر نیمی از محموله به مریخ نرسد چه می‌شود.

What do we do?

چه کار کنیم؟

Well, instead of building just one or two rovers

خوب، به جای ساختن فقط یک یا دو روبات،

like we did on the Moon,

مثل کاری که در ماه کردیم،

we're going to build hundreds of them.

صدها روبات خواهیم ساخت.

And it's a bit like a termite's mound, you know?

کمی شبیه خاکریز موریانه‌هاست، می‌دانید؟

Termites, I would take half of the colony of the termites away,

موریانه‌ها، اگر نصف گروه موریانه‌ها را برداریم،

they would still be able to build the mound.

آنها هنوز قادر هستند که خاکریز را بسازند.

It might take a little bit longer.

ممکن است کمی بیشتر طول بکشد.

Same here.

اینجا هم همینطور است.

If half of our rovers or robots don't arrive,

اگر نیمی از مریخ‌پیماها یا روبات‌ها به مقصد نرسند،

well, it will take a bit longer, but you will still be able to do it.

خوب بیشتر طول می‌کشد، ولی هنوز می‌توانید انجامش دهید.

So here we even have three different rovers.

اینجا ما حتی سه مریخ پیمای مختلف داریم.

In the back, you see the digger.

در پشت، دستگاه حفاری را می‌بینید.

It's really good at digging regolith.

واقعاً در حفر ریگولیت ماهر است.

Then we have the transporter,

سپس انتقال دهنده را داریم،

great at taking regolith and bringing it to the structure.

که برای برداشتن ریگولیت و آوردنش به سازه عالی است.

And the last ones, the little ones with the little legs,

و در آخر، این روبات‌های کوچک با پاهای کوتاه،

they don't need to move a lot.

لازم نیست زیاد حرکت کنند.

What they do is they go and sit on a layer of regolith

کار آنها این است که روی یک لایه از ریگولیت بنشینند

and then microwave it together,

و با امواج مایکرو آنها را به بچسبانند،

and layer by layer create that dome structure.

و سازه گنبد را لایه به لایه بسازند.

Now --

الان --

we also want to try that out,

ما همچنین می‌خواهیم آن را امتحان کنیم،

so we went out on a road trip,

پس به یک سفر جاده‌ای رفتیم،

and we created our own swarm of robots.

و دسته روبات‌های خودمان را ساختیم.

There you go.

بفرمایید.

So we built 10 of those. It's a small swarm.

ما ده تا از این روبات‌ها ساختیم. این یک دسته کوچک است.

And we took six tons of sand,

و شش تُن شن برداشتیم،

and we tried out how these little robots

و امتحان کردیم که چطور این روبات‌های کوچک

would actually be able to move sand around,

خواهند توانست شن را به اطراف منتقل کنند،

Earth sand in this case.

در این مورد، شن زمین.

And they were not teleoperated. Right?

و از راه دور کنترل نمی‌شدند. خوب؟

Nobody was telling them go left, go right, or giving them a predescribed path.

هیچکس به آنها نمی‌گفت برو چپ، برو راست، یا به آنها مسیر از پیش تعیین شده نمی‌داد.

No. They were given a task:

نه، به آنها یک کار محول شد:

move sand from this area to that area.

شن را از این ناحیه به آن ناحیه منتقل کنند.

And if they came across an obstacle, like a rock,

و اگر با یک مانع مواجه شدند، مثلاً یک صخره،

they had to sort it out themselves.

خودشان باید راه را پیدا می‌کردند.

Or they came across another robot,

یا اگر با یک روبات دیگر روبرو شدند،

they had to be able to make decisions.

باید می‌توانستند تصمیم گیری کنند.

Or even if half of them fell out, their batteries died,

یا حتی اگر نیمی از آنها از کار بیفتند، یا باتری آنها تمام شود،

they still had to be able to finish that task.

هنوز باید قادر باشند کارشان را تمام کنند.

Now, I've talked about redundancy.

من در مورد نسخه اضافی صحبت کردم.

But that was not only with the robots.

ولی این فقط در مورد روبات‌ها نبود.

It was also with the habitats.

در مورد محل سکونت هم بود.

On the Mars project, we decided to do three domes,

ما در پروژه مریخ تصمیم گرفتیم سه گنبد بسازیم،

because if one didn't arrive,

به این خاطر که اگر یکی از آنها به مقصد نرسید،

the other two could still form a base,

دوتای دیگر هنوز بتوانند یک پایگاه بسازند،

and that was mainly because each of the domes

و عمدتاً به این دلیل بود که هر کدام از گنبدها

actually have a life support system built in the floor,

در واقع یک سیستم پشتیبانی از حیات در کف خود دارند،

so they can work independently.

تا بتوانند به صورت مستقل کار کنند.

So in a way, you might think, well, this is pretty crazy.

خوب از جهاتی، ممکن است فکر کنید که دیوانگی است.

Why would you, as an architect, get involved in space?

شما به عنوان یک معمار، چرا باید با موضوع فضا درگیر شوید؟

Because it's such a technical field.

به این دلیل که زمینه‌ای چنین فنی است.

Well, I'm actually really convinced

راستش، من کاملاً قانع شدم

that from a creative view or a design view,

که با یک دید خلاق یا از دید طراحی،

you are able to solve really hard and really constrained problems.

می‌توانید مسائل واقعاً مشکل و دارای محدودیت‌های زیاد را حل کنید.

And I really feel that there is a place for design and architecture

و من واقعاً احساس می‌کنم جایی برای طراحی و معماری

in projects like interplanetary habitation.

در پروژه‌هایی مثل سکونت در میان سیاره‌ها وجود دارد.

Thank you.

متشکرم.

(Applause)

(تشویق)