Let's imagine together we've gone on an eight-month journey and arrived to the planet Mars. Yes, Mars. Somehow we'll have to figure out how to build protective and durable structures to shield us against solar radiation, galactic cosmic rays and extreme temperatures swings. On a Mars mission, there's only so much that we can bring with us from Earth. And it's prohibitively expensive to launch tons and tons of construction materials into space.
Давайте представим, что мы вместе отправились в восьмимесячное путешествие и прибыли на планету Марс. Да, Марс. Каким-то образом, нам нужно придумать, как построить защитные и долговечные конструкции чтобы защитить нас от солнечной радиации, галактических космических лучей и экстремальных перепадов температур. Отправляясь на Марс, мы можем привезти с собой с Земли не так уж много всего. Это запредельно дорого — запускать в космос тонны строительных материалов.
So to realize a pioneering habitat that progressively grows, adapts and expands into a permanent outpost, we have to think differently about how we build. These habitats and the robots that build them will enable humanity to thrive off-world.
Таким образом, чтобы создать инновационную среду обитания, которая постепенно растет, адаптируется и расширяется до размеров постоянного форпоста, нам нужен другой подход к тому, как мы строим. Эти среды обитания и роботы, которые их создают, позволят человечеству процветать за пределами планеты.
I am a space architect. I design and conceive habitats supporting human exploration in deep space, like on the surface of Mars. Not only do I design spaces for optimal crew health and performance, but I also investigate what these habitats are and how they're going to be built.
Я космический архитектор. Я проектирую и создаю среду обитания, позволяющую исследовать дальний космос, например, такую, как на поверхности Марса. Я не только проектирую помещения для оптимального здоровья и производительности экипажа, но ещё исследую эти места обитания и то, как они будут построены.
Now, Mars is so far from us that communications delays can take up to 22 minutes one way to or from Earth. And what that means is that we can't rely on real-time telerobotics controlled by people on Earth to supervise what happens in construction on Mars or for that matter, to supervise anything that happens when we're exploring the planet. But if we leverage autonomous robotics, we'll send 3D printers and other construction robots to build protective habitats and shelters before the crew even arrives.
Марс находится так далеко от нас, что задержки связи могут достигать 22 минут в одну сторону от Земли. А это означает, что мы не можем полагаться на телероботов, управляемых людьми на Земле в реальном времени, для наблюдения за тем, что происходит при строительстве на Марсе или, если уж на то пошло, для наблюдения за всем, что происходит когда мы исследуем планету. Но если мы будем использовать автономную робототехнику, то отправим 3D-принтеры и других строительных роботов для создания защитных сред обитания и убежищ ещё до прибытия экипажа.
So how exactly would 3D printers build a habitat on Mars? Well, first we have to figure out what these structures are made out of. Just like early civilizations, will use in situ regolith, commonly known as dirt, and other resources that are local and indigenous to the planet, including water, and possibly combine them with additives and binders that we bring from Earth to engineer high-performance construction materials. Our goal when we're designing these habitats is to introduce an airtight structure that can withstand internal pressurization, which is what will allow people to live in a breathable and temperate environment on the inside.
Так как же 3D-принтеры смогут создать среду обитания на Марсе? Для начала мы должны выяснить, из чего сделаны эти сооружения. Так же, как и ранние цивилизации, мы будем использовать реголит in situ, широко известный как грунт, и другие местные ресурсы планеты, включая воду, и, возможно, сочетать их с добавками и связующими компонентами, которые мы привезём с Земли, для создания высокоэффективных строительных материалов. Наша цель при проектировании мест обитания — создать воздухонепроницаемую конструкцию, способную выдерживать внутреннее давление, что позволит людям жить в воздухопроницаемой среде с умеренным климатом внутри.
The robots that we deploy on Mars will need to perceive and interpret the complexity of a construction site in order to sequence and choreograph different types of tasks. These tasks will include prospecting Mars and surveying for a site to build, collecting raw materials, processing those materials and maneuvering them around. Some of these bots might resemble the character Wall-E, except, you know, not so cute. Once the site has been excavated and foundations are printed, these structures are manufactured layer by layer by layer. And as construction progresses, prebuilt and preintegrated hardware like airlocks or life support equipment brought from Earth are inserted into the print until finally they're sealed at various connection points.
Роботы, которых мы разместим на Марсе, должны будут воспринимать и понимать сложность строительной площадки, чтобы упорядочивать и управлять различными типами задач. Эти задачи будут включать в себя разведку Марса и поиск места для строительства, сбор сырья, обработку этих материалов и их перемещение. Некоторые из этих роботов могут напоминать персонажа Wall-E, только, знаете ли, не такие симпатичные. После того, как на участке проведут земляные работы и установят фундамент, начнут сооружать конструкции уровень за уровнем. И по мере продвижения строительства заранее собранное и интегрированное оборудование, такое как воздушные шлюзы или установки жизнеобеспечения, привезённые с Земли, вставляются в 3D-форму до тех пор, пока, наконец, не будут запечатаны в различных местах соединения.
To do more than just survive in space, we need to create environments that positively contribute to well-being for months and years into the future. And as more civilian astronauts travel to space, it's important that our environments are more than the tightly packed mechanical interiors of the International Space Station, which today represents the state of the art for long-duration human life in space. We also want to incorporate practical architectural elements such as access to natural light through windows and greenery. These were features that were missing aboard the space station when it was first commissioned, but which we know are critical to positive psychological functioning and well-being. For long duration missions in deep space, it's important that crew members feel less like they're living in a machine and more like they're living in a home.
Чтобы добиться большего, чем просто выжить в космосе, нам необходимо создать среду, которая будет способствовать благополучию на месяцы и годы вперёд. И поскольку всё больше гражданских астронавтов отправляются в космос, важно, чтобы окружающее пространство было чем-то большим, чем эти тесные механические интерьеры Международной космической станции, которая на сегодня является самым современным оборудованием для длительного пребывания человека в космосе. Мы также хотим включить практичные архитектурные элементы, такие как доступ естественного света через окна и зелёные насаждения. Это вещи, которые отсутствовали на борту космической станции, когда она была впервые запущена, но которые, как мы знаем, имеют решающее значение для позитивного психологического здоровья и благополучия. При длительных полётах в глубоком космосе важно, чтобы члены экипажа чувствовали себя не столько как в машине, а почти как в доме.
There are other ways of approaching habitat construction on Mars. Hard-shell or inflatable structures may not provide the radiation protection that we need, and living underground in lava tubes doesn't quite support direct surface exploration on the planet. And also, why would you travel for eight months to live underground? Designing structures in space is all about mitigating risks and the habitats that we create will need to be the most durable and the most resilient structures ever conceived. Future off-world surface habitats will be self-regulating and self-maintained structures to support the crew members while they're there, but also to operate autonomously when they are not.
Есть и другие подходы к созданию среды обитания на Марсе. Твёрдые или надувные конструкции могут не обеспечить необходимую нам защиту от радиации, а жизнь под землёй в лавовых трубах не совсем подходит для непосредственного исследования поверхности планеты. И ещё, согласились бы вы лететь восемь месяцев, чтобы жить под землёй? Проектирование сооружений в космосе — это прежде всего снижение рисков, и создаваемые нами среды обитания должны быть самыми прочными и устойчивыми из когда-либо созданных человеком сооружений. Будущие обиталища за пределами планеты будут саморегулирующимися и самоподдерживающимися сооружениями для жизнеобеспечения членов экипажа, пока они там находятся, а также будут работать автономно, когда их там нет.
Before we send anyone to Mars, we need data to answer some very key questions about human health, safety, and to validate each of these construction activities. Fortunately for us, we have a testbed and a proving ground much, much closer to Earth. That's our own Moon. Today we're working with NASA to demonstrate how we'll 3D-print infrastructure like landing pads, roadways and eventually habitats directly on the lunar surface. The Moon is a critical pit stop to refuel, resupply and serve as a general platform for vehicles traveling to deep space, and we'll use the technologies establishing a permanent human presence on the Moon to travel to, from and operate on the surface of Mars.
Прежде чем мы отправим кого-либо на Марс, нам нужны данные, чтобы ответить на некоторые важные вопросы о здоровье и безопасности человека и подтвердить правильность каждого из этих строительных мероприятий. К счастью, у нас есть испытательный стенд и полигон гораздо ближе к Земле. Это наш спутник, Луна. Сегодня мы работаем с НАСА, моделируем, как печатать в 3D-формате инфраструктуру, такую как посадочные площадки, дороги и, в конечном счёте, места обитания, непосредственно на поверхности Луны. Луна является важнейшей остановкой для дозаправки, пополнения запасов и служит общей платформой для транспорта, отправляющегося в дальний космос, мы будем использовать технологии, обеспечивающие постоянное присутствие человека на Луне, для отправки на Марс, а также для работы там.
What else are we doing to advance the viability of 3D printing for building in space? Well, for one thing, we can demonstrate that 3D-printed structures can support people in a mission-like environment right here on Earth, and use data from those experiments to set standards and requirements for future Mars missions. This is what we did in designing and building Mars Dune Alpha, a 3D-printed analog habitat at the Johnson Space Center in Houston, referred to as the Crew Health and Performance Exploration Analog -- that's a really long name, I know -- this structure will house four volunteer crew members simulating a one-year mission to Mars, including a 20-minute communications delay. The first mission is kicking off later this year, but you could actually apply to be a crew member in this habitat sometime in the future. Or if you're not so inclined, you can suggest it to someone else in the name of research.
Что ещё мы делаем, чтобы повысить эффективность 3D-печати для строительства в космосе? Ну, во-первых, мы можем продемонстрировать, что напечатанные 3D-структуры могут поддерживать людей в условиях, подобных космическим, прямо здесь, на Земле, и использовать данные этих экспериментов для установления стандартов и требований для будущих миссий на Марс. Это то, что мы сделали при проектировании и создании Mars Dune Alpha, аналоговой среды обитания, напечатанной на 3D-принтере в Космическом центре Джонсона в Хьюстоне, являющемся аналогом для исследования здоровья экипажа и производительности, знаю, довольно длинное название, в этом сооружении разместятся четыре члена экипажа-добровольца, имитирующие годичную миссию на Марс, включая 20-минутную задержку связи. Первая миссия стартует в конце этого года, но можно подать заявку на участие в этой экспедиции в будущем. А если такого желания нет, можно предложить это кому-нибудь другому во имя исследований.
(Laughter) If you're one of the chosen few, you'll be sharing 1700 square feet of living and working areas with three others, and that includes an aeroponic garden for plant growth, a communications area, an exercise room, as well as individual crew cabins that are very cozy, just six by 12 feet.
(Смех) Если вы один из немногих избранных, вы будете делить жилую и рабочую зоны площадью порядка 160 квадратных метров с тремя другими добровольцами, включая аэропонный сад для выращивания растений, зону связи, тренажёрный зал, а также индивидуальные уютные каюты экипажа, каждая два на четыре метра.
Some of you may be thinking, "Well, building in space, this is a topic pretty far removed from our day-to-day lives. How might it impact what we do on Earth today? In my experience, designing for an extreme environment that is the most restrictive and that presents the most constraints, and which literally no human has ever gone before, is what gives us the best chances of creatively engineering solutions to problems here on Earth that seem completely beyond our grasp today. Problems like housing solutions for the chronically homeless or hurricane and disaster relief housing. Or rethinking sustainable practices within construction overall, which, according to the UN, is responsible for up to 30 percent of carbon emissions worldwide. The autonomous technologies that we develop for building in space redound to us on Earth. They feed back and pay dividends to how we reimagine and reconceive construction happening today.
Некоторые из вас, возможно, подумают: «Ну, строительство в космосе — это тема, довольно далёкая от нашей повседневной жизни. Как это может повлиять на то, что мы делаем на Земле сегодня? По моему опыту, проектирование в экстремальных условиях, являющихся наиболее строгими с наибольшим количеством ограничений и на которые в буквальном смысле слова ещё не ступала нога человека, — это то, что даёт нам наилучшие шансы на творческие инженерные решения проблем здесь, на Земле, которые сегодня кажутся совершенно недоступными пониманию. Например, решение жилищных проблем для хронически бездомных или предоставление жилья в случае ураганов и стихийных бедствий. Или в целом переосмысление практики устойчивого развития в строительстве, на которое, по данным ООН, приходится до 30 процентов выбросов углекислого газа во всём мире. Автономные технологии, которые мы разрабатываем для строительства в космосе, пригодятся нам и на Земле. Они дают обратную связь и приносят дивиденды за то, как мы переосмысливаем строительство, происходящее сегодня.
The fact of the matter is that the most habitable planet is the one we live on right now. I don't like treating space like it's a lifeboat for humanity from an ailing planet Earth. We can either solve for how to build smarter and more sustainably today, or we'll have to think about designing for survival on an Earth more extreme and more foreign than any of us have ever known. And this to me cannot be the primary reason or driver why we explore and venture into deep space.
Суть в том, что самая пригодная для жизни планета — это та, на которой мы живём с вами прямо сейчас. Мне не нравится считать космос спасательной шлюпкой для человечества с больной планеты Земля. Сегодня мы можем либо решить, как строить умнее и экологичнее, либо нам придётся задуматься о проектировании для выживания на Земле, более экстремальной и чуждой, чем мы могли себе представить. И это, на мой взгляд, не может быть основной причиной или движущей силой, по которой мы исследуем дальний космос и отправляемся туда.
It's been over 50 years since any human has traveled outside of Earth's orbit. Things are about to change. We will develop a permanent Moon base, and we will build autonomously on Mars. We are on the cusp of seeing radical transformation and how we build on Earth and how we push past limits to a new frontier of human exploration in space.
Прошло более 50 лет с тех пор, как первый человек покинул пределы орбиты Земли. Скоро всё изменится. Мы создадим постоянную базу на Луне, а на Марсе будем строить автономно. Мы стоим на пороге радикальных преобразований того, как мы строим на Земле и как мы преодолеваем ограничения, выходя на новые рубежи освоения человеком космоса.
Thank you so much.
Большое спасибо.
(Applause)
(Аплодисменты)