Adventures of an interplanetary architect | Xavier De Kestelier

111,585 views ・ 2018-01-11

TED


Пожалуйста, дважды щелкните на английские субтитры ниже, чтобы воспроизвести видео.

Переводчик: Alena Chernykh Редактор: Nataliia Pysemska
00:12
I must have been about 12 years old
0
12680
2416
Когда мне было лет двенадцать лет,
00:15
when my dad took me to an exhibition on space,
1
15120
4056
отец привёл меня на выставку, посвящённую космосу,
00:19
not far from here, in Brussels.
2
19200
1480
которая проходила неподалёку — в Брюсселе.
00:21
And the year was about -- I think it was 1988,
3
21840
2816
Это был приблизительно 1988 год —
00:24
so it was the end of the Cold War.
4
24680
1840
Холодная война подходила к концу.
00:27
There was a bit of an upmanship going on between the Americans and the Russians
5
27280
3736
Отголоски соперничества между американцами и русскими
00:31
bringing bits to that exhibition.
6
31040
2240
привнесли кое-что на ту выставку.
00:34
NASA brought a big blow-up space shuttle,
7
34240
2280
НАСА показало обломки взорвавшегося космического челнока,
00:37
but the Russians, they brought a Mir space station.
8
37800
4936
а русские привезли космическую станцию «Мир».
00:42
It was actually the training module,
9
42760
2056
Фактически это был учебный модуль:
00:44
and you could go inside and check it all out.
10
44840
2496
можно было войти внутрь и всё осмотреть.
00:47
It was the real thing --
11
47360
1576
Он был настоящий —
00:48
where the buttons were, where the wires were,
12
48960
2136
там были кнопки, провода,
00:51
where the astronauts were eating, where they were working.
13
51120
3096
пищевой и рабочий отсеки.
00:54
And when I came home,
14
54240
1896
Вернувшись домой,
00:56
the first thing I did, I started drawing spaceships.
15
56160
3280
я сразу начал рисовать космические корабли.
01:00
Now, these weren't science fiction spaceships, no.
16
60320
4056
Это были не корабли из научной фантастики.
01:04
They were actually technical drawings.
17
64400
1896
Фактически я создавал технические чертежи.
01:06
They were cutaway sections
18
66320
2656
Отсеки в разрезе:
01:09
of what kind of structure would be made out of,
19
69000
2936
из чего они могут быть сделаны,
01:11
where the wires were, where the screws were.
20
71960
2560
где можно расположить провода и винты.
01:15
So fortunately, I didn't become a space engineer,
21
75600
3096
К счастью, я не стал космическим инженером,
01:18
but I did become an architect.
22
78720
2640
я выбрал архитектуру.
01:21
These are some of the projects that I've been involved with
23
81920
2776
Вот несколько проектов, в которых я участвовал
01:24
over the last decade and a half.
24
84720
2256
за последние пятнадцать лет.
01:27
All these projects are quite different, quite different shapes,
25
87000
3456
Все они довольно сильно отличаются друг от друга,
01:30
and it is because they are built for different environments.
26
90480
2856
и причина в том, что они создавались для разных условий.
01:33
They have different constraints.
27
93360
1560
У них были разные ограничения.
01:36
And I think design becomes really interesting
28
96040
3416
Думаю, чем строже ограничения,
01:39
when you get really harsh constraints.
29
99480
3960
тем оригинальнее получится дизайн.
01:44
Now, these projects have been all over the world.
30
104160
3360
Сегодня эти проекты есть во всём мире.
01:48
A few years ago, this map wasn't good enough.
31
108320
3296
Ещё несколько лет назад эта карта оказалась недостаточной.
01:51
It was too small.
32
111640
1416
Она была слишком маленькой.
01:53
We had to add this one,
33
113080
1920
Мы добавили новую карту,
01:55
because we were going to do a project on the Moon
34
115600
3536
потому что нам предстояло разработать проект на Луне
01:59
for the European Space Agency;
35
119160
1736
для Европейского космического агентства —
02:00
they asked us to design a Moon habitat --
36
120920
2496
нас попросили спроектировать пригодную для жизни среду на Луне, —
02:03
and one on Mars with NASA,
37
123440
3136
и другую карту для проекта НАСА на Марсе —
02:06
a competition to look at a habitation on Mars.
38
126600
4320
конкурс на варианты марсианского жилья.
02:12
Whenever you go to another place,
39
132280
3656
Архитектор, в попытке создать что-то новое
02:15
as an architect
40
135960
1456
на незнакомой территории,
02:17
and try to design something,
41
137440
1600
в первую очередь изучает
02:20
you look at the local architecture, the precedents that are there.
42
140360
3456
уже существующую местную архитектуру.
02:23
Now, on the Moon, it's kind of difficult, of course,
43
143840
2456
Конечно, совершить подобное на Луне проблематично,
02:26
because there's only this.
44
146320
1256
потому что в нашем распоряжении
02:27
There's only the Apollo missions.
45
147600
2880
только миссии «Аполлона».
02:31
So last that we went there, I wasn't even born yet,
46
151400
3136
Наши побывали там задолго до моего рождения
02:34
and we only spent about three days there.
47
154560
3240
и провели там всего лишь три дня.
02:38
So for me, that's kind of a long camping trip, isn't it,
48
158680
4256
Так что для меня это нечто вроде долгого
02:42
but a rather expensive one.
49
162960
1440
и крайне затратного похода.
Основная проблема строительства
02:46
Now, the tricky thing,
50
166480
2296
02:48
when you're going to build on another planet or a moon,
51
168800
3936
на другой планете или Луне
02:52
is how to get it there, how to get it there.
52
172760
3536
заключается в доставке всего необходимого.
02:56
So first of all,
53
176320
3016
Во-первых,
02:59
to get a kilogram, for example, to the Moon's surface,
54
179360
3216
доставка на поверхность Луны, допустим, одного килограмма груза,
03:02
it will cost about 200,000 dollars,
55
182600
2600
стоит около 200 000 долларов,
03:06
very expensive.
56
186840
1376
что очень дорого.
03:08
So you want to keep it very light.
57
188240
2240
Поэтому нужно максимально облегчить груз.
03:11
Second, space. Space is limited. Right?
58
191440
2976
Во-вторых, пространство — оно не бесконечно. Правильно?
03:14
This is the Ariane 5 rocket.
59
194440
2016
Это ракета «Ариан 5».
03:16
The space you have there
60
196480
1256
Отсек для груза у неё
03:17
is about four and a half meters by seven meters, not that much.
61
197760
4560
около 4,5 на 7 метров, то есть не очень большой.
03:23
So it needs to be an architectural system
62
203000
3136
Так что нам нужна одновременно компактная и лёгкая
03:26
that is both compact, or compactable, and light,
63
206160
4256
архитектурная система,
03:30
and I think I've got one right here.
64
210440
2640
и такая у нас уже есть.
03:34
It's very compact,
65
214320
2136
Она очень малогабаритная
03:36
and it's very light.
66
216480
2576
и лёгкая.
03:39
And actually,
67
219080
1656
На самом деле
03:40
this is one I made earlier.
68
220760
3440
я уже проектировал её ранее.
03:45
Now, there's one problem with it,
69
225440
3496
Но появилась одна проблема:
03:48
that inflatables
70
228960
2480
эти надувные части
03:52
are quite fragile.
71
232520
1400
очень хрупкие.
03:55
They need to be protected,
72
235360
1280
Их необходимо по-особенному укрепить
03:58
specifically, when you go to a very harsh environment like the Moon.
73
238840
4360
для использования в условиях суровой окружающей среды, например на Луне.
04:05
Look at it like this.
74
245600
1200
Взгляните на это.
04:09
The temperature difference on a Moon base
75
249080
2256
Разница температур на поверхности Луны
04:11
could be anything up to 200 degrees.
76
251360
2056
может достигать 200 градусов.
04:13
On one side of the base, it could be 100 degrees Celsius
77
253440
3896
На одном полушарии может быть +100 градусов по Цельсию,
04:17
and on the other side, it could be minus 100 degrees.
78
257360
2480
а на другом — 100 градусов ниже нуля.
04:20
We need to protect ourselves from that.
79
260400
1880
Необходимо защитить себя от этого.
04:23
The Moon also does not have any magnetic fields,
80
263720
4240
На Луне отсутствует магнитное поле,
04:29
which means that any radiation -- solar radiation, cosmic radiation --
81
269120
4976
поэтому любая радиация — солнечная или космическая —
04:34
will hit the surface.
82
274120
1320
разрушит поверхность.
04:36
We need to protect ourselves from that as well,
83
276320
2216
От этого тоже необходимо придумать защиту,
04:38
protect the astronauts from that.
84
278560
1600
защиту для астронавтов.
04:41
And then third,
85
281040
1576
И третье,
04:42
but definitely not last,
86
282640
1776
но при этом не менее важное:
04:44
the Moon does not have any atmosphere,
87
284440
2640
на Луне нет атмосферы,
04:48
which means any meteorites coming into it will not get burned up,
88
288120
4776
следовательно, метеориты не сгорят и будут врезаться
04:52
and they'll hit the surface.
89
292920
1376
в её поверхность.
04:54
That's why the Moon is full of craters.
90
294320
2280
Поэтому на Луне так много кратеров.
04:57
Again, we need to protect the astronauts from that.
91
297560
2400
Астронавтов нужно защитить и от этого.
05:01
So what kind of structure do we need?
92
301160
1816
Какой же тип постройки нам необходим?
05:03
Well, the best thing is really a cave,
93
303000
4816
На самом деле лучший вариант — пещера.
05:07
because a cave has a lot of mass, and we need mass.
94
307840
2416
Она обладает необходимой нам огромной массой.
05:10
We need mass to protect ourselves from the temperatures,
95
310280
2976
Масса нужна для защиты от температуры,
05:13
from the radiation
96
313280
1616
радиации
05:14
and from the meteorites.
97
314920
1720
и метеоритов.
05:17
So this is how we solved it.
98
317080
2360
И вот, что мы придумали.
У нас уже сконструирована часть лунной базы, обозначенная синим.
05:20
We have indeed the blue part, as you can see.
99
320000
3016
05:23
That's an inflatable for our Moon base.
100
323040
2736
Она надувная.
05:25
It gives a lot of living space and a lot of lab space,
101
325800
3480
Здесь находятся просторные лаборатории и зоны отдыха,
05:29
and attached to it you have a cylinder,
102
329960
2816
а прикреплённые к ней цилиндры —
05:32
and that has all the support structures in,
103
332800
3056
это защитные модули
05:35
all the life support and also the airlock.
104
335880
3240
для жизнеобеспечения, а также шлюз.
05:40
And on top of that, we have a structure, that domed structure,
105
340080
4296
А наверху — массивное помещение
05:44
that protects ourselves,
106
344400
1376
в виде купола,
05:45
has a lot of mass in it.
107
345800
1360
его цель — защитить людей.
05:48
Where are we going to get this material from?
108
348440
2136
Где мы собираемся взять этот материал?
05:50
Are we going to bring concrete and cement from Earth to the Moon?
109
350600
3096
Доставим бетон и цемент с Земли на Луну?
05:53
Well, of course not, because it's way too heavy.
110
353720
2536
Разумеется, нет — это слишком проблематично.
05:56
It's too expensive.
111
356280
1256
И очень дорого.
05:57
So we're going to go and use local materials.
112
357560
3856
Поэтому мы будем использовать местные материалы.
06:01
Now, local materials are something we deal with on Earth as well.
113
361440
3096
На Земле мы работаем как раз с местными материалами.
06:04
Wherever we build or whatever country we build in,
114
364560
2376
В какой бы стране мы ни строили,
06:06
we always look at, what are the local materials here?
115
366960
2496
мы всегда смотрим, какие местные материалы доступны.
06:09
The problem with the Moon is, what are the local materials?
116
369480
2856
А какие на Луне местные материалы?
06:12
Well, there's not that many.
117
372360
2216
Их не так уж много.
06:14
Actually, we have one.
118
374600
1576
В действительности только один.
06:16
It's moondust,
119
376200
1200
Лунная пыль,
06:18
or, fancier scientific name, regolith, Moon regolith.
120
378480
5000
или по-научному реголит, лунный реголит.
06:25
Great thing is, it's everywhere, right?
121
385080
2296
Замечательно, он есть везде, верно?
06:27
The surface is covered with it.
122
387400
2016
Он полностью покрывает всю поверхность.
06:29
It's about 20 centimeters up to a few meters everywhere.
123
389440
3520
Толщиной от 20 сантиметров до нескольких метров.
06:34
But how are we going to build with it?
124
394040
2000
Но как мы сможем строить из него?
06:36
Well, we're going to use a 3D printer.
125
396760
2360
С помощью 3D-принтера.
06:40
Whenever I ask any of you what a 3D printer is,
126
400560
2216
Каждый раз при упоминании 3D-принтера,
06:42
you're probably all thinking, well, probably something about this size
127
402800
3336
вероятно, все представляют огромную машину,
06:46
and it would print things that are about this size.
128
406160
4616
которая будет печатать блоки небольшого размера.
06:50
So of course I'm not going to bring a massive 3D printer to the Moon
129
410800
3216
Конечно, я не собираюсь отправлять 3D-принтер на Луну,
06:54
to print my Moon base.
130
414040
1256
чтобы напечатать лунную базу.
06:55
I'm going to use a much smaller device, something like this one here.
131
415320
4000
Я буду использовать устройство значительно меньшего размера, как, например, вот это.
07:00
So this is a small device, a small robot rover,
132
420640
3216
Это маленькое устройство — компактный робот-вездеход,
07:03
that has a little scoop,
133
423880
1320
у которого есть маленький ковш,
07:06
and it brings the regolith to the dome
134
426080
3736
с его помощью он доставляет реголит к куполу
07:09
and then it lays down a thin layer of regolith,
135
429840
4136
и наносит его тонким слоем,
07:14
and then you would have the robot that will solidify it,
136
434000
3416
другой робот придаёт ему твердость,
07:17
layer by layer,
137
437440
2016
слой за слоем,
07:19
until it creates, after a few months,
138
439480
2936
пока через несколько месяцев
07:22
the full base.
139
442440
1200
не будет построена вся база.
07:25
You might have noticed
140
445600
1576
Возможно, вы заметили,
07:27
that it's quite a particular structure that we're printing,
141
447200
4216
мы печатаем определённую структуру,
07:31
and I've got a little example here.
142
451440
2760
я захватил немного для примера.
07:35
What we call this is a closed-cell foam structure.
143
455280
5336
Мы называем её «пенопласт с закрытыми ячейками».
07:40
Looks quite natural.
144
460640
2176
Выглядит почти как натуральный.
07:42
The reason why we're using this
145
462840
1656
Мы используем это структуру,
07:44
as part of that shell structure
146
464520
2056
потому что застыть должна
07:46
is that we only need to solidify certain parts,
147
466600
3760
лишь определённая часть оболочки,
а это значит, что нам придётся доставлять с Земли меньше связующих материалов,
07:51
which means we have to bring less binder from Earth,
148
471120
3256
07:54
and it becomes much lighter.
149
474400
1600
что уменьшит вес.
07:56
Now --
150
476840
1200
Этот подход
07:59
that approach of designing something
151
479640
2896
с применением защитного купола
08:02
and then covering it with a protective dome
152
482560
2936
мы разработали специально
08:05
we also did for our Mars project.
153
485520
2160
для марсианского проекта.
08:08
You can see it here, three domes.
154
488760
2016
Здесь вы видите три купола.
08:10
And you see the printers printing these dome structures.
155
490800
3640
А вот печатающие эти купола принтеры.
08:15
There's a big difference between Mars and the Moon,
156
495200
2416
Между Марсом и Луной есть принципиальная разница,
08:17
and let me explain it.
157
497640
1376
которую я сейчас объясню.
08:19
This diagram shows you to scale
158
499040
3496
Эта диаграмма показывает в масштабе
08:22
the size of Earth and the Moon and the real distance,
159
502560
3696
размер Земли и Луны, а также расстояние между ними,
08:26
about 400,000 kilometers.
160
506280
1920
около 400 000 километров.
08:28
If we then go to Mars,
161
508920
1480
Если мы в итоге отправимся на Марс,
08:31
the distance from Mars to Earth --
162
511720
1656
расстояние от Земли до Марса —
08:33
and this picture here
163
513400
1216
это фото Земли с Марса
08:34
is taken by the rover on Mars, Curiosity, looking back at Earth.
164
514640
5016
сделано марсоходом «Кьюриосити».
08:39
You kind of see the little speckle there, that's Earth, 400 million kilometers away.
165
519680
4479
Вот это маленькое пятнышко — это Земля на расстоянии 400 миллионов километров.
08:45
The problem with that distance
166
525039
1457
Проблема в том,
08:46
is that it's a thousand times the distance of the Earth to the Moon, pretty far away,
167
526520
4015
что это расстояние в тысячу раз больше расстояния от Земли до Луны,
08:50
but there's no direct radio contact with, for example, the Curiosity rover.
168
530559
6497
и у нас нет прямого радиоконтакта с тем же «Кьюриосити».
08:57
So I cannot teleoperate it from Earth.
169
537080
3856
Поэтому я не могу управлять им дистанционно с Земли.
09:00
I can't say, "Oh, Mars rover, go left,"
170
540960
4216
Я не могу дать команду: «Вездеход, поверни налево»,
09:05
because that signal would take 20 minutes to get to Mars.
171
545200
3120
потому что сигнал дойдёт до Марса только через 20 минут.
09:09
Then the rover might go left,
172
549360
2616
Наконец, вездеход повернёт налево,
09:12
and then it will take another 20 minutes before it can tell me,
173
552000
2976
и понадобится ещё 20 минут, чтобы от него дошёл ответ:
09:15
"Oh yeah, I went left."
174
555000
1200
«Ок, повернул налево».
09:16
So the distance,
175
556960
1776
Из-за расстояния
09:18
so rovers and robots
176
558760
3216
вездеходам и роботам
09:22
and going to have to work autonomously.
177
562000
2000
придётся работать автономно.
09:25
The only issue with it
178
565120
1896
Единственная проблема —
09:27
is that missions to Mars are highly risky.
179
567040
4416
миссии на Марс очень рискованны.
09:31
We've only seen it a few weeks ago.
180
571480
3456
Мы видели это всего несколько недель назад.
09:34
So what if half the mission doesn't arrive at Mars.
181
574960
3456
Что, если половина миссии не достигнет Марса?
09:38
What do we do?
182
578440
1256
Что делать?
09:39
Well, instead of building just one or two rovers
183
579720
3096
Вместо создания одного или двух вездеходов,
09:42
like we did on the Moon,
184
582840
1376
как на Луне,
09:44
we're going to build hundreds of them.
185
584240
2616
мы сделаем тысячи.
09:46
And it's a bit like a termite's mound, you know?
186
586880
3536
Это немного похоже на термитник.
09:50
Termites, I would take half of the colony of the termites away,
187
590440
3536
Я могу избавиться от половины колонии термитов,
09:54
they would still be able to build the mound.
188
594000
2496
но они всё равно построят термитник.
09:56
It might take a little bit longer.
189
596520
2016
Это может занять немного больше времени.
09:58
Same here.
190
598560
1216
То же самое и здесь.
09:59
If half of our rovers or robots don't arrive,
191
599800
3016
Если половина наших роботов и вездеходов не доберутся до Марса,
10:02
well, it will take a bit longer, but you will still be able to do it.
192
602840
3296
строительство займёт немного больше времени, но оно осуществится.
10:06
So here we even have three different rovers.
193
606160
3056
Здесь у нас три разных вездехода.
10:09
In the back, you see the digger.
194
609240
1800
На заднем плане экскаватор.
10:11
It's really good at digging regolith.
195
611520
2760
Он очень хорошо копает реголит.
10:14
Then we have the transporter,
196
614960
3536
Затем у нас есть транспортёр,
10:18
great at taking regolith and bringing it to the structure.
197
618520
3816
который отлично справляется с доставкой реголита к месту строительства.
10:22
And the last ones, the little ones with the little legs,
198
622360
2616
И последний, небольшого размера, с тремя маленькими клешнями,
10:25
they don't need to move a lot.
199
625000
1456
ему не нужно слишком много двигаться.
10:26
What they do is they go and sit on a layer of regolith
200
626480
2936
Его задача — подойти, стать на слой реголита,
10:29
and then microwave it together,
201
629440
1936
скрепить всё воедино,
10:31
and layer by layer create that dome structure.
202
631400
3720
слой за слоем формировать эту купольную структуру.
10:36
Now --
203
636160
1200
Теперь мы хотим это опробовать,
10:39
we also want to try that out,
204
639440
1416
для этого мы отправились
10:40
so we went out on a road trip,
205
640880
2336
в путешествие
10:43
and we created our own swarm of robots.
206
643240
5720
и создали собственный отряд роботов.
10:49
There you go.
207
649640
1256
И вот
10:50
So we built 10 of those. It's a small swarm.
208
650920
2536
мы сделали десяток, небольшой отряд.
10:53
And we took six tons of sand,
209
653480
3016
Взяли шесть тонн песка
10:56
and we tried out how these little robots
210
656520
3376
и хотели посмотреть, как эти маленькие роботы
10:59
would actually be able to move sand around,
211
659920
2336
справятся с передвижением песка,
11:02
Earth sand in this case.
212
662280
2096
в нашем случае земного песка.
11:04
And they were not teleoperated. Right?
213
664400
3256
Мы не управляли ими дистанционно. Верно?
11:07
Nobody was telling them go left, go right, or giving them a predescribed path.
214
667680
4376
Им не давали команду идти направо или налево и не программировали заранее.
11:12
No. They were given a task:
215
672080
2216
Нет. У них было лишь задание:
11:14
move sand from this area to that area.
216
674320
3320
перенести песок из одного места в другое.
11:18
And if they came across an obstacle, like a rock,
217
678280
2816
Если на пути возникнет препятствие, например, камни,
11:21
they had to sort it out themselves.
218
681120
2376
они должны сами их рассортировать.
11:23
Or they came across another robot,
219
683520
1656
При столкновении с другими роботами
11:25
they had to be able to make decisions.
220
685200
2856
они должны принимать решение самостоятельно.
11:28
Or even if half of them fell out, their batteries died,
221
688080
3096
Даже если половина роботов выйдет из строя из-за севшего аккумулятора,
11:31
they still had to be able to finish that task.
222
691200
3160
они всё равно смогут закончить задание.
11:36
Now, I've talked about redundancy.
223
696120
3040
Я уже говорит о дублировании.
11:40
But that was not only with the robots.
224
700960
1856
Но это касалось не только роботов.
11:42
It was also with the habitats.
225
702840
1456
Это применимо и к среде обитания.
11:44
On the Mars project, we decided to do three domes,
226
704320
3800
Для проекта на Марса мы решили создать три купола,
11:50
because if one didn't arrive,
227
710280
2856
потому что, если один не будет доставлен,
11:53
the other two could still form a base,
228
713160
2016
два других составят основу базы,
11:55
and that was mainly because each of the domes
229
715200
2136
главным образом, потому, что каждый из куполов
11:57
actually have a life support system built in the floor,
230
717360
3936
фактически имеет встроенную в пол систему жизнеобеспечения,
12:01
so they can work independently.
231
721320
2200
так что они смогут работать самостоятельно.
12:04
So in a way, you might think, well, this is pretty crazy.
232
724040
4560
Возможно, это покажется безумием.
12:09
Why would you, as an architect, get involved in space?
233
729720
4496
Почему вы, архитектор, занялись космосом?
12:14
Because it's such a technical field.
234
734240
3480
Это же техническая сфера.
12:18
Well, I'm actually really convinced
235
738400
3056
Но я действительно убеждён,
12:21
that from a creative view or a design view,
236
741480
4616
что с творческой или дизайнерской точки зрения
12:26
you are able to solve really hard and really constrained problems.
237
746120
6056
можно решить очень сложные проблемы, даже в условиях строгих ограничений.
12:32
And I really feel that there is a place for design and architecture
238
752200
3816
Я искренне верю, что архитектура и дизайн
12:36
in projects like interplanetary habitation.
239
756040
3720
применимы для проектирования межпланетного жилья.
12:40
Thank you.
240
760320
1216
Спасибо.
12:41
(Applause)
241
761560
2240
(Аплодисменты)
Об этом сайте

Этот сайт познакомит вас с видеороликами YouTube, полезными для изучения английского языка. Вы увидите уроки английского языка, преподаваемые высококлассными учителями со всего мира. Дважды щелкните по английским субтитрам, отображаемым на каждой странице видео, чтобы воспроизвести видео оттуда. Субтитры прокручиваются синхронно с воспроизведением видео. Если у вас есть какие-либо комментарии или пожелания, пожалуйста, свяжитесь с нами, используя эту контактную форму.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7