Weltraum - Extreme Lebensraeume und deren Bewohnbarkeit
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Weltraum - Extreme Lebensraeume und deren Bewohnbarkeit
Gestaltung im Kontext von isolierten und eingeschraenkten Bedingungen - auf der Erde und im Weltraum
Haeuplik-Meusburger, Sandra; Bishop, Sheryl
Springer International Publishing AG
02/2025
250
Dura
Alemão
9783031254918
Pré-lançamento - envio 15 a 20 dias após a sua edição
Descrição não disponível.
1. EINLEITUNG
In diesem Kapitel wird dargelegt, warum eine extraterrestrische Umgebung als extreme Umgebung (EE) betrachtet werden kann und wie extreme Umgebungen Anforderungen mit sich bringen, die nicht ignoriert oder unterschaetzt werden koennen. Es wird eroertert, wie der allgemeine Rahmen der menschlichen Faktoren und der Bewohnbarkeit durch die einzigartigen Merkmale isolierter und begrenzter extremer Umgebungen (ICEs) beeinflusst wird. Der Schwerpunkt liegt auf den Kosten, die entstehen, wenn die Bewohnbarkeit nicht als kritische Designkomponente beruecksichtigt wird. Vorgestellt werden grundlegende Annahmen, sowie die Auswahl der im Buch verwendeten Beispiele und Informationsquellen.
1.1. Gnadenlose Bedingungen
1.2. Definition von Habitability / Bewohnbarkeit
1.2.1 Elemente der Bewohnbarkeit
1.3 Kosten von (fehlender) Habitability - Bewohnbarkeit
1.4 Grundlegende Annahmen
Literatur
2. Habitability - Bewohnbarkeit: Vom ORT zum (Lebens)RAUM
Dieses Kapitel fasst die Entwicklung des Konzepts der "Bewohnbarkeit" zusammen, wie es im Zusammenhang mit extra-terrestrischer menschlicher Besiedlung behandelt wurde. Es skizziert die anfaenglichen definierenden Merkmale, die aus der Forschung in isolierten, begrenzten und extremen Umgebungen auf der Erde hervorgegangen sind, verfolgt die Entwicklung des Interesses am 'Ort' (Standortmerkmale) hin zum Lebensraum (gebaute und bewohnte Umgebungen) und fasst die Anforderungen der extra-terrestrischen Umwelt zu einer Weiterentwicklung von gemeinschaftlichen Lebensraeumen zusammen.
2.1 Bewohnbarkeit als ORT
2.2 Von der Exposition zur Erfahrung
2.2.1 Die fruehen Jahre: Der UEbergang von der reinen Exposition zur Erfahrung durch Forschung in Isolationskammern
2.2.2 Die Suche nach echtem Risiko: Operationelle Lebensraeume in isolierten und/oder extremen Umgebungen
Literatur
3. Bewohnbarkeit als (Lebens)RAUM
In diesem Kapitel wird ein theoretisches Modell beschrieben, das psychologische, physiologische, soziokulturelle und raeumliche Aspekte der Bewohnbarkeit integrativ beruecksichtigt (Integrated Habitability Model). Die Bedeutung des Begriffs "Habitability - Bewohnbarkeit" ist mit Unterschieden in Bezug auf Verwendung, Schwerpunkt, Anwendung und Definition behaftet. Historisch gesehen hat er sich von "Bewohnbarkeit als Standort" (in der Astronomie und Astrobiologie ist die "bewohnbare / habitable Zone" ein bestimmter Bereich um einen Stern, in dem Bedingungen vorhanden sind, damit Leben moeglich ist) zu "Bewohnbarkeit als Lebensraum" entwickelt. Der Begriff 'Habitability' wird von verschiedenen Berufsgruppen mit unterschiedlichen Schwerpunkten verwendet. Es gibt also eine Vielzahl von Konzepten. Dies stellt eine Herausforderung fuer eine systematische Untersuchung und einen konstruktiven Dialog zwischen den Disziplinen dar. Dieses Kapitel gibt einen systematischen UEberblick ueber die Gemeinsamkeiten und Unterschiede einige dieser Konzepte und plaediert fuer ein robustes integratives Modell, in dessen Mittelpunkt die Raumerfahrung der Bewohner steht.
3.1 Ein Paradigmenwechsel in der Habitability-Analogie-Forschung 25
3.2 Identifizierung der "relevanten" Fragen zur Bewohnbarkeit von extraterrestrischer Umgebungen 29
3.2.1 Gemeinsame Erfahrungen in extremen Umgebungen 33
3.2.2 UEbergang von Kurzzeitmissionen zu Langzeitmissionen 38
3.3 Habitability Design als Gegenmassnahme: Umgang mit den negativen Auswirkungen von ICEs 39
3.4 Wie kann man die Wirksamkeit bewerten und nachweisen? Operationelle versus Forschungssimulationseinrichtungen 40
3.5 Die Herausforderung kuenftiger Missionen 44
Literatur
4. Rezension: Studien zur Bewohnbarkeit und Architektur von Mockups und simulierten Umgebungen
In diesem Kapitel und in Kap. 5 werden wichtige Meilensteine auf dem Weg zur Verbesserung der Akkuratesse von Habitabilitystudien vorgestellt, die es uns schliesslich ermoeglichen sollen, bestgeeignete ausserirdische Lebensraeume zu entwerfen. Beginnend mit der Verwendung von Mockups und _Simulationseinrichtungen in diesem Kapitel und In-situ-Umgebungen in Kap. 5 wird ein UEberblick ueber exemplarische Habitate und die damit verbundenen Forschungsarbeiten gegeben, die zur Untersuchung der extraterrestrischen Bewohnbarkeit und der menschlichen Faktoren beigetragen haben. Fuer jedes Habitat werden die physikalischen und sozialen Gegebenheiten sowie missionsrelevante Details zusammengefasst. Bilder und schematische Plaene veranschaulichen das Layout der Einrichtung (siehe auch Abb. 1.2). Aus Gruenden der Les- und Vergleichbarkeit wurden die Plaene entsprechend den primaeren menschlichen Aktivitaeten farblich kodiert. Beitraege zu kurz- als auch langfristigen Missionen werden eroertert, um zu verdeutlichen, wie sich die Bewohnbarkeit langsam zu einem zentralen Thema in der Forschung ueber menschliche Anpassung und Wohlbefinden in extraterrestrischen Lebensraeumen entwickelt hat. Die Struktur des Kapitels orientiert sich an den aktuellen NASA Technological Readiness Levels. Kurze Gastbeitraege von Astronauten und Simulationscrewmitgliedern ergaenzen die Informationen.
4.1 Akkurate Studien zu Habitability - Bewohnbarkeit
4.2 Fruehe Missionen: Arktis-Expeditionen mit der Fram
4.2.1 Fram: Architektur und Design
4.2.2 Bewohnbarkeit, Erfahrungen und Erkenntnisse
4.3 Habitability in MOCKUPS und SIMULIERTEN Umgebungen
4.3.1 Biodom-Missionen: Geschlossene OEkosysteme
4.3.1.1 Bios-3
4.3.1.2 Biosphere 2
4.3.2 Die IBMP-Einrichtung
4.3.3 Human Exploration Research Analogue (HERA)
4.4 Zusammenfassung: Habitability, Studien und Architektur von MOCKUPS und SIMULIERTEN Umgebungen
Literatur
5. Rezension: Studien zur Bewohnbarkeit und Architektur in In-Situ-Umgebungen
In diesem Kapitel werden wichtige Meilensteine auf dem Weg zur Verbesserung der Akkuratesse von Habitabilitaetsstudien beschrieben, die es uns schliesslich ermoeglichen sollen, die bestgeeigneten ausserirdischen Lebensraeume zu entwerfen. Waehrend in Kap. 4 Mock-ups und simulierte Umgebungen behandelt wurden, gibt dieses Kapitel einen UEberblick ueber beispielhafte in-situ-Habitate (in tatsaechlichen extremen Umgebungen) und die damit verbundenen Forschungsarbeiten, die zu Studien ueber extraterrestrische Bewohnbarkeit und menschliche Faktoren beigetragen haben. Fuer jedes exemplarische Habitat werden die physikalischen und sozialen Gegebenheiten sowie missionsrelevante Details zusammengefasst. Bilder und schematische Plaene veranschaulichen das Layout der Einrichtung. Aus Gruenden der Les- und Vergleichbarkeit wurden die Plaene entsprechend den primaeren menschlichen Aktivitaeten farblich kodiert. Beitraege zu kurz- als auch langfristigen Mission werden eroertert, um zu verdeutlichen, wie sich die Bewohnbarkeit langsam zu einem zentralen Thema in der Forschung ueber menschliche Anpassung und Wohlbefinden in ausserirdischen Lebensraeumen entwickelt hat. Das Kapitel ist in aehnlicher Weise strukturiert und orientiert sich an den aktuellen NASA Technological Readiness Levels. Kurze Gastbeitraege von Astronauten und Simulationscrewmitgliedern ergaenzen die Informationen.
5.1 Habitability in terrestrischen In-Situ-Umgebungen
5.1.1 Unterwasser-Forschungslaboratorien
5.1.1.1 Conshelf I-II
5.1.1.2 Tektite I-II
5.1.1.3 Aquarius und NASA Extreme Environment Mission Operations (NEEMO)
5.1.2 Antarktische Forschungsstationen
5.1.2.1 Amundsen-Scott-Suedpolstation
5.1.2.2 Station Vostok
5.1.2.3 Forschungsstation Concordia
5.1.3 Andere terrestrische Einrichtungen
5.1.3.1 Haughton-Mars-Projekt (HMP)
5.1.3.2 Flashline Mars Arctic Research Station (FMARS)
5.1.3.3 Mars Desert Research Station (MDRS)
5.1.3.4 HI-SEAS
5.2 Habitability in extraterrestrischen In-Situ-Umgebungen
5.2.1 Die Raumstation Salyut
5.2.1.1 Architektur und Design der Einrichtung
5.2.1.2 Studien zur Bewohnbarkeit, Erfahrungen und Erkenntnisse
5.2.2 Die Raumstation Skylab
5.2.2.1 Architektur und Design der Einrichtung
5.2.2.2 Studien zur Bewohnbarkeit, Erfahrungen und Erkenntnisse
5.2.3 Die Raumstation Mir
5.2.3.1 Architektur und Design der Einrichtung
5.2.3.2 Studien zur Bewohnbarkeit, Erfahrungen und Erkenntnisse
5.2.4 Das Spacelab-Modul
5.2.4.1 Architektur und Design der Einrichtung
5.2.4.2 Studien zur Bewohnbarkeit, Erfahrungen und Erkenntnisse
5.2.5 Die Internationale Raumstation (ISS)
5.2.5.1 Architektur und Design der Einrichtung
5.2.5.2 Studien zur Bewohnbarkeit, Erfahrungen und Erkenntnisse
5.3 Zusammenfassung: Habitability, Studien und Architektur in In-Situ-Umgebungen
Literatur
6. PROJEKTIONEN
Man kann nicht behaupten, die gelebte Erfahrung in ICEs ist wichtig und dann ein ganzes Buch schreiben, ohne die Perspektive derjenigen, die dabei waren zu integrieren. Wir hatten daher die Absicht, historische Zitate und UEberlegungen aus einem breiten Spektrum von Personen einzubeziehen, die ICEs erlebt haben. Die meisten dieser UEberlegungen sind eher beilaeufig im Text integriert und daher werden moeglicherweise wichtige Aspekte uebersehen. Daher haben wir waehrend der Arbeit an diesem Buch eine qualitative Umfrage erstellt, die dazu dienen sollte, gezielt UEberlegungen zu Schluesselaspekten der Bewohnbarkeit anzustellen, die auf der Grundlage frueherer anekdotischer Berichte und Forschungsbeobachtungen wichtige Merkmale zu sein scheinen. Wir haben sie an Personen verschickt, die die folgenden Voraussetzungen erfuellen:
Die Bewohner hatten ein festes Gebaeude (d. h. keine Zelte, Wohnmobile oder andere voruebergehende, provisorische Strukturen) fuer
mindestens 2 Wochen Dauer mit Sitz in
einer simulierten oder tatsaechlichen extremen Umgebung,
die mit Freiheitsentzug und/oder Isolation verbunden waren.
Wir haben Fragen zu folgenden Aspekten gestellt: (1) Was war beim Leben im ICE am problematischsten? (2) Was hat funktioniert? (3) Wie unterscheiden sich extraterrestrische Lebensraeume von unseren irdischen Lebensraeumen? und (4) Wie wuerde die Einbeziehung wuenschenswerter Elemente dazu beitragen, sich an die extremen Bedingungen der Enge und Isolation in einem geschlossenen Lebensraum anzupassen? In den kurzen Gastbeitraegen in Abschn. 6.3 werden diese Fragen untersucht.
6.1 Leben in extremen Umgebungen
6.2 Die Umfrage
6.2.1 Die Teilnehmer
6.2.2 Die ICEs
6.3 Individuelle UEberlegungen zur Bewohnbarkeit
6.3.1 Erlebte unangenehme Herausforderungen
6.3.1.1 Kontrollierte/Laborsimulation HABs (Abb. 6.4)
6.3.1.2 In-Situ-HABs (Abb. 6.5)
6.3.1.3 WELTRAUM-HABs (Abb. 6.6)
6.3.2 Erlebte positive Wirkungen des Lebensraums
6.3.2.1 Kontrollierte/Laborsimulation HABs (Abb. 6.7)
6.3.2.2 In-Situ-HABs (Abb. 6.8)
6.3.2.3 WELTRAUM-HABs (Abb. 6.9)
6.3.3 Wie zukuenftige extraterrestrische Lebensraeume (anders) sein koennten (Abb. 6.10)
6.3.4 Die drei wuenschenswertesten Merkmale zukuenftiger Lebensraeume
6.3.5 Was wuerden Sie mitnehmen?
6.3.6 Andere wichtige Aspekte im Zusammenhang mit der Bewohnbarkeit
Referenz
7. Blick in die Zukunft: Wie man eine Blechdose in ein Zuhause verwandelt. Loesungsansaetze fuer ausgewaehlte Dimensionen der (sozialraeumlichen) Bewohnbarkeit
Dieses Kapitel fasst die wichtigsten uebergreifenden Fragen und Themen zur Bewohnbarkeit, die sich aus den Erfahrungen und Forschungsergebnissen ergeben haben, zusammen. Jedes relevante Thema wird eroertert, und Gemeinsamkeiten und Unterschiede werden herausgearbeitet, um sowohl Synergien als auch Unterscheidungen zu ermoeglichen Fuer jedes Thema werden die zugrundeliegenden sozial-raeumlichen Beziehungen (der Kontext) unter Bezugnahme auf die neueste Forschung erlaeutert, gefolgt von Beispielen aus isolierten und extremen Umgebungen, und moeglichen Loesungen.
Mit den unzaehligen moeglichen zukuenftigen Loesungen werden oft mehrere Anforderungen gleichzeitig abgedeckt aber nicht alle Loesungen koennen in allen Faellen angewendet werden. Darueber hinaus basieren die beispielhaften Gestaltungsvorschlaege auf derzeit bereits vorhandener Technologie, doch angesichts der Geschwindigkeit technologischer Innovationen und Erfindungen werden einige davon zum Zeitpunkt der Verteilung dieses Buches bereits in der Praxis ausgereift sein und neue Moeglichkeiten werden sich ergeben. Uns ist wichtig zu betonen, dass es nicht nur EINE moegliche Loesung fuer ein Problem gibt, sondern eine Vielzahl von Moeglichkeiten. Um diesen grossen "Ideenpool" nutzen zu koennen, muessen Missionsplaner, Weltraumarchitekten und Designer jedoch die zugrunde liegenden sozial-raeumlichen Konzepte verstehen, die fuer jedes Problem zur Bewohnbarkeit eroertert werden. Nur dann wird es moeglich sein, eine Loesung zu finden, die den Namen Habitability Design Solution verdient. Die in diesem Kapitel eroerterten Fragen der Habitabilitaet umfassen die wechselseitigen Bedingungen des Individuums und kleiner Gruppen mit den Missions- und Umweltmerkmalen (Ort und Raum), den Zeitraeumen (kurz- und langfristig), den Ressourcen und den menschlichen Aktivitaeten in einem extraterrestrischen Lebensraum.
7.1 Einleitung: Koennen wir den perfekten Lebensraum bauen?
7.2 Design fuer die "Am besten geeignetste"-Person
7.2.1 Ahh...Mission + Persoenlichkeit!
7.2.2 PLUS die ERFAHRUNG der Umwelt!!
7.2.3 Zusammenfassung
7.3 Was Sie mitnehmen, ist (alles) was Sie haben: Begrenzter Raum, begrenzte Ressourcen und begrenzte Menschen!
7.3.1 Die Frage der "Angemessenheit"
7.3.2 Begrenzter Platz = begrenzte Verfuegbarkeit!
7.3.3 Mikrogravitation = Neue Raeume
7.3.4 Das Beste aus allen Ressourcen machen
7.3.5 Gestaltung fuer ein soziales Mikro-Umfeld
7.3.6 Zusammenfassung
7.4 Camping versus Wohnen
7.4.1 Leben in der McMurdo-Station
7.4.2 Die ersten Tage der amerikanischen Astronauten auf der Raumstation Mir
7.4.3 Zusammenfassung
7.5 Hinausschauen und Hineinschauen: Was erzeugt das Gefuehl von Enge? 7.5.1 Gedraenge: Zu viel, zu eng!
7.5.1.1 Terrestrische Beispiele: Antarktis und Aquarius
7.5.1.2 Beispiele aus der Umlaufbahn: Mir und ISS
7.5.2 Der Mangel an Reizen: Monotonie und Langeweile
7.5.3 Ausdehnung der Grenzen
7.5.4 Zusammenfassung
7.6 Den eigenen Garten mitnehmen: Der Mangel an natuerlichen Elementen
7.6.1 Fraktale Geometrie und bionomisches Design: Das Geheimnis des Gruens entraetseln!
7.6.2 Ersatz und Kompensation: Das Potential von Pflanzen
7.6.3 Zusammenfassung
7.7 Mitbewohner im Weltraum:: Die soziale Logik des Raums
7.7.1 Wenn das Beduerfnis nach Privatsphaere zu einer territorialen Frage wird
7.7.2 Soziale Konflikten ausweichen: Wenn Kleinigkeiten zu grossen Konflikten werden
7.7.3 Der Weg zum Herzen eines Menschen fuehrt durch den Magen, gute Manieren helfen
7.7.4 Freundschaft, Intimitaet und Sex
7.7.5 Zusammenfassung
7.8 Lebensraeume fuer die Menschheit: Die Gestaltung unserer Heimat zwischen den Sternen
Literatur
Index
In diesem Kapitel wird dargelegt, warum eine extraterrestrische Umgebung als extreme Umgebung (EE) betrachtet werden kann und wie extreme Umgebungen Anforderungen mit sich bringen, die nicht ignoriert oder unterschaetzt werden koennen. Es wird eroertert, wie der allgemeine Rahmen der menschlichen Faktoren und der Bewohnbarkeit durch die einzigartigen Merkmale isolierter und begrenzter extremer Umgebungen (ICEs) beeinflusst wird. Der Schwerpunkt liegt auf den Kosten, die entstehen, wenn die Bewohnbarkeit nicht als kritische Designkomponente beruecksichtigt wird. Vorgestellt werden grundlegende Annahmen, sowie die Auswahl der im Buch verwendeten Beispiele und Informationsquellen.
1.1. Gnadenlose Bedingungen
1.2. Definition von Habitability / Bewohnbarkeit
1.2.1 Elemente der Bewohnbarkeit
1.3 Kosten von (fehlender) Habitability - Bewohnbarkeit
1.4 Grundlegende Annahmen
Literatur
2. Habitability - Bewohnbarkeit: Vom ORT zum (Lebens)RAUM
Dieses Kapitel fasst die Entwicklung des Konzepts der "Bewohnbarkeit" zusammen, wie es im Zusammenhang mit extra-terrestrischer menschlicher Besiedlung behandelt wurde. Es skizziert die anfaenglichen definierenden Merkmale, die aus der Forschung in isolierten, begrenzten und extremen Umgebungen auf der Erde hervorgegangen sind, verfolgt die Entwicklung des Interesses am 'Ort' (Standortmerkmale) hin zum Lebensraum (gebaute und bewohnte Umgebungen) und fasst die Anforderungen der extra-terrestrischen Umwelt zu einer Weiterentwicklung von gemeinschaftlichen Lebensraeumen zusammen.
2.1 Bewohnbarkeit als ORT
2.2 Von der Exposition zur Erfahrung
2.2.1 Die fruehen Jahre: Der UEbergang von der reinen Exposition zur Erfahrung durch Forschung in Isolationskammern
2.2.2 Die Suche nach echtem Risiko: Operationelle Lebensraeume in isolierten und/oder extremen Umgebungen
Literatur
3. Bewohnbarkeit als (Lebens)RAUM
In diesem Kapitel wird ein theoretisches Modell beschrieben, das psychologische, physiologische, soziokulturelle und raeumliche Aspekte der Bewohnbarkeit integrativ beruecksichtigt (Integrated Habitability Model). Die Bedeutung des Begriffs "Habitability - Bewohnbarkeit" ist mit Unterschieden in Bezug auf Verwendung, Schwerpunkt, Anwendung und Definition behaftet. Historisch gesehen hat er sich von "Bewohnbarkeit als Standort" (in der Astronomie und Astrobiologie ist die "bewohnbare / habitable Zone" ein bestimmter Bereich um einen Stern, in dem Bedingungen vorhanden sind, damit Leben moeglich ist) zu "Bewohnbarkeit als Lebensraum" entwickelt. Der Begriff 'Habitability' wird von verschiedenen Berufsgruppen mit unterschiedlichen Schwerpunkten verwendet. Es gibt also eine Vielzahl von Konzepten. Dies stellt eine Herausforderung fuer eine systematische Untersuchung und einen konstruktiven Dialog zwischen den Disziplinen dar. Dieses Kapitel gibt einen systematischen UEberblick ueber die Gemeinsamkeiten und Unterschiede einige dieser Konzepte und plaediert fuer ein robustes integratives Modell, in dessen Mittelpunkt die Raumerfahrung der Bewohner steht.
3.1 Ein Paradigmenwechsel in der Habitability-Analogie-Forschung 25
3.2 Identifizierung der "relevanten" Fragen zur Bewohnbarkeit von extraterrestrischer Umgebungen 29
3.2.1 Gemeinsame Erfahrungen in extremen Umgebungen 33
3.2.2 UEbergang von Kurzzeitmissionen zu Langzeitmissionen 38
3.3 Habitability Design als Gegenmassnahme: Umgang mit den negativen Auswirkungen von ICEs 39
3.4 Wie kann man die Wirksamkeit bewerten und nachweisen? Operationelle versus Forschungssimulationseinrichtungen 40
3.5 Die Herausforderung kuenftiger Missionen 44
Literatur
4. Rezension: Studien zur Bewohnbarkeit und Architektur von Mockups und simulierten Umgebungen
In diesem Kapitel und in Kap. 5 werden wichtige Meilensteine auf dem Weg zur Verbesserung der Akkuratesse von Habitabilitystudien vorgestellt, die es uns schliesslich ermoeglichen sollen, bestgeeignete ausserirdische Lebensraeume zu entwerfen. Beginnend mit der Verwendung von Mockups und _Simulationseinrichtungen in diesem Kapitel und In-situ-Umgebungen in Kap. 5 wird ein UEberblick ueber exemplarische Habitate und die damit verbundenen Forschungsarbeiten gegeben, die zur Untersuchung der extraterrestrischen Bewohnbarkeit und der menschlichen Faktoren beigetragen haben. Fuer jedes Habitat werden die physikalischen und sozialen Gegebenheiten sowie missionsrelevante Details zusammengefasst. Bilder und schematische Plaene veranschaulichen das Layout der Einrichtung (siehe auch Abb. 1.2). Aus Gruenden der Les- und Vergleichbarkeit wurden die Plaene entsprechend den primaeren menschlichen Aktivitaeten farblich kodiert. Beitraege zu kurz- als auch langfristigen Missionen werden eroertert, um zu verdeutlichen, wie sich die Bewohnbarkeit langsam zu einem zentralen Thema in der Forschung ueber menschliche Anpassung und Wohlbefinden in extraterrestrischen Lebensraeumen entwickelt hat. Die Struktur des Kapitels orientiert sich an den aktuellen NASA Technological Readiness Levels. Kurze Gastbeitraege von Astronauten und Simulationscrewmitgliedern ergaenzen die Informationen.
4.1 Akkurate Studien zu Habitability - Bewohnbarkeit
4.2 Fruehe Missionen: Arktis-Expeditionen mit der Fram
4.2.1 Fram: Architektur und Design
4.2.2 Bewohnbarkeit, Erfahrungen und Erkenntnisse
4.3 Habitability in MOCKUPS und SIMULIERTEN Umgebungen
4.3.1 Biodom-Missionen: Geschlossene OEkosysteme
4.3.1.1 Bios-3
4.3.1.2 Biosphere 2
4.3.2 Die IBMP-Einrichtung
4.3.3 Human Exploration Research Analogue (HERA)
4.4 Zusammenfassung: Habitability, Studien und Architektur von MOCKUPS und SIMULIERTEN Umgebungen
Literatur
5. Rezension: Studien zur Bewohnbarkeit und Architektur in In-Situ-Umgebungen
In diesem Kapitel werden wichtige Meilensteine auf dem Weg zur Verbesserung der Akkuratesse von Habitabilitaetsstudien beschrieben, die es uns schliesslich ermoeglichen sollen, die bestgeeigneten ausserirdischen Lebensraeume zu entwerfen. Waehrend in Kap. 4 Mock-ups und simulierte Umgebungen behandelt wurden, gibt dieses Kapitel einen UEberblick ueber beispielhafte in-situ-Habitate (in tatsaechlichen extremen Umgebungen) und die damit verbundenen Forschungsarbeiten, die zu Studien ueber extraterrestrische Bewohnbarkeit und menschliche Faktoren beigetragen haben. Fuer jedes exemplarische Habitat werden die physikalischen und sozialen Gegebenheiten sowie missionsrelevante Details zusammengefasst. Bilder und schematische Plaene veranschaulichen das Layout der Einrichtung. Aus Gruenden der Les- und Vergleichbarkeit wurden die Plaene entsprechend den primaeren menschlichen Aktivitaeten farblich kodiert. Beitraege zu kurz- als auch langfristigen Mission werden eroertert, um zu verdeutlichen, wie sich die Bewohnbarkeit langsam zu einem zentralen Thema in der Forschung ueber menschliche Anpassung und Wohlbefinden in ausserirdischen Lebensraeumen entwickelt hat. Das Kapitel ist in aehnlicher Weise strukturiert und orientiert sich an den aktuellen NASA Technological Readiness Levels. Kurze Gastbeitraege von Astronauten und Simulationscrewmitgliedern ergaenzen die Informationen.
5.1 Habitability in terrestrischen In-Situ-Umgebungen
5.1.1 Unterwasser-Forschungslaboratorien
5.1.1.1 Conshelf I-II
5.1.1.2 Tektite I-II
5.1.1.3 Aquarius und NASA Extreme Environment Mission Operations (NEEMO)
5.1.2 Antarktische Forschungsstationen
5.1.2.1 Amundsen-Scott-Suedpolstation
5.1.2.2 Station Vostok
5.1.2.3 Forschungsstation Concordia
5.1.3 Andere terrestrische Einrichtungen
5.1.3.1 Haughton-Mars-Projekt (HMP)
5.1.3.2 Flashline Mars Arctic Research Station (FMARS)
5.1.3.3 Mars Desert Research Station (MDRS)
5.1.3.4 HI-SEAS
5.2 Habitability in extraterrestrischen In-Situ-Umgebungen
5.2.1 Die Raumstation Salyut
5.2.1.1 Architektur und Design der Einrichtung
5.2.1.2 Studien zur Bewohnbarkeit, Erfahrungen und Erkenntnisse
5.2.2 Die Raumstation Skylab
5.2.2.1 Architektur und Design der Einrichtung
5.2.2.2 Studien zur Bewohnbarkeit, Erfahrungen und Erkenntnisse
5.2.3 Die Raumstation Mir
5.2.3.1 Architektur und Design der Einrichtung
5.2.3.2 Studien zur Bewohnbarkeit, Erfahrungen und Erkenntnisse
5.2.4 Das Spacelab-Modul
5.2.4.1 Architektur und Design der Einrichtung
5.2.4.2 Studien zur Bewohnbarkeit, Erfahrungen und Erkenntnisse
5.2.5 Die Internationale Raumstation (ISS)
5.2.5.1 Architektur und Design der Einrichtung
5.2.5.2 Studien zur Bewohnbarkeit, Erfahrungen und Erkenntnisse
5.3 Zusammenfassung: Habitability, Studien und Architektur in In-Situ-Umgebungen
Literatur
6. PROJEKTIONEN
Man kann nicht behaupten, die gelebte Erfahrung in ICEs ist wichtig und dann ein ganzes Buch schreiben, ohne die Perspektive derjenigen, die dabei waren zu integrieren. Wir hatten daher die Absicht, historische Zitate und UEberlegungen aus einem breiten Spektrum von Personen einzubeziehen, die ICEs erlebt haben. Die meisten dieser UEberlegungen sind eher beilaeufig im Text integriert und daher werden moeglicherweise wichtige Aspekte uebersehen. Daher haben wir waehrend der Arbeit an diesem Buch eine qualitative Umfrage erstellt, die dazu dienen sollte, gezielt UEberlegungen zu Schluesselaspekten der Bewohnbarkeit anzustellen, die auf der Grundlage frueherer anekdotischer Berichte und Forschungsbeobachtungen wichtige Merkmale zu sein scheinen. Wir haben sie an Personen verschickt, die die folgenden Voraussetzungen erfuellen:
Die Bewohner hatten ein festes Gebaeude (d. h. keine Zelte, Wohnmobile oder andere voruebergehende, provisorische Strukturen) fuer
mindestens 2 Wochen Dauer mit Sitz in
einer simulierten oder tatsaechlichen extremen Umgebung,
die mit Freiheitsentzug und/oder Isolation verbunden waren.
Wir haben Fragen zu folgenden Aspekten gestellt: (1) Was war beim Leben im ICE am problematischsten? (2) Was hat funktioniert? (3) Wie unterscheiden sich extraterrestrische Lebensraeume von unseren irdischen Lebensraeumen? und (4) Wie wuerde die Einbeziehung wuenschenswerter Elemente dazu beitragen, sich an die extremen Bedingungen der Enge und Isolation in einem geschlossenen Lebensraum anzupassen? In den kurzen Gastbeitraegen in Abschn. 6.3 werden diese Fragen untersucht.
6.1 Leben in extremen Umgebungen
6.2 Die Umfrage
6.2.1 Die Teilnehmer
6.2.2 Die ICEs
6.3 Individuelle UEberlegungen zur Bewohnbarkeit
6.3.1 Erlebte unangenehme Herausforderungen
6.3.1.1 Kontrollierte/Laborsimulation HABs (Abb. 6.4)
6.3.1.2 In-Situ-HABs (Abb. 6.5)
6.3.1.3 WELTRAUM-HABs (Abb. 6.6)
6.3.2 Erlebte positive Wirkungen des Lebensraums
6.3.2.1 Kontrollierte/Laborsimulation HABs (Abb. 6.7)
6.3.2.2 In-Situ-HABs (Abb. 6.8)
6.3.2.3 WELTRAUM-HABs (Abb. 6.9)
6.3.3 Wie zukuenftige extraterrestrische Lebensraeume (anders) sein koennten (Abb. 6.10)
6.3.4 Die drei wuenschenswertesten Merkmale zukuenftiger Lebensraeume
6.3.5 Was wuerden Sie mitnehmen?
6.3.6 Andere wichtige Aspekte im Zusammenhang mit der Bewohnbarkeit
Referenz
7. Blick in die Zukunft: Wie man eine Blechdose in ein Zuhause verwandelt. Loesungsansaetze fuer ausgewaehlte Dimensionen der (sozialraeumlichen) Bewohnbarkeit
Dieses Kapitel fasst die wichtigsten uebergreifenden Fragen und Themen zur Bewohnbarkeit, die sich aus den Erfahrungen und Forschungsergebnissen ergeben haben, zusammen. Jedes relevante Thema wird eroertert, und Gemeinsamkeiten und Unterschiede werden herausgearbeitet, um sowohl Synergien als auch Unterscheidungen zu ermoeglichen Fuer jedes Thema werden die zugrundeliegenden sozial-raeumlichen Beziehungen (der Kontext) unter Bezugnahme auf die neueste Forschung erlaeutert, gefolgt von Beispielen aus isolierten und extremen Umgebungen, und moeglichen Loesungen.
Mit den unzaehligen moeglichen zukuenftigen Loesungen werden oft mehrere Anforderungen gleichzeitig abgedeckt aber nicht alle Loesungen koennen in allen Faellen angewendet werden. Darueber hinaus basieren die beispielhaften Gestaltungsvorschlaege auf derzeit bereits vorhandener Technologie, doch angesichts der Geschwindigkeit technologischer Innovationen und Erfindungen werden einige davon zum Zeitpunkt der Verteilung dieses Buches bereits in der Praxis ausgereift sein und neue Moeglichkeiten werden sich ergeben. Uns ist wichtig zu betonen, dass es nicht nur EINE moegliche Loesung fuer ein Problem gibt, sondern eine Vielzahl von Moeglichkeiten. Um diesen grossen "Ideenpool" nutzen zu koennen, muessen Missionsplaner, Weltraumarchitekten und Designer jedoch die zugrunde liegenden sozial-raeumlichen Konzepte verstehen, die fuer jedes Problem zur Bewohnbarkeit eroertert werden. Nur dann wird es moeglich sein, eine Loesung zu finden, die den Namen Habitability Design Solution verdient. Die in diesem Kapitel eroerterten Fragen der Habitabilitaet umfassen die wechselseitigen Bedingungen des Individuums und kleiner Gruppen mit den Missions- und Umweltmerkmalen (Ort und Raum), den Zeitraeumen (kurz- und langfristig), den Ressourcen und den menschlichen Aktivitaeten in einem extraterrestrischen Lebensraum.
7.1 Einleitung: Koennen wir den perfekten Lebensraum bauen?
7.2 Design fuer die "Am besten geeignetste"-Person
7.2.1 Ahh...Mission + Persoenlichkeit!
7.2.2 PLUS die ERFAHRUNG der Umwelt!!
7.2.3 Zusammenfassung
7.3 Was Sie mitnehmen, ist (alles) was Sie haben: Begrenzter Raum, begrenzte Ressourcen und begrenzte Menschen!
7.3.1 Die Frage der "Angemessenheit"
7.3.2 Begrenzter Platz = begrenzte Verfuegbarkeit!
7.3.3 Mikrogravitation = Neue Raeume
7.3.4 Das Beste aus allen Ressourcen machen
7.3.5 Gestaltung fuer ein soziales Mikro-Umfeld
7.3.6 Zusammenfassung
7.4 Camping versus Wohnen
7.4.1 Leben in der McMurdo-Station
7.4.2 Die ersten Tage der amerikanischen Astronauten auf der Raumstation Mir
7.4.3 Zusammenfassung
7.5 Hinausschauen und Hineinschauen: Was erzeugt das Gefuehl von Enge? 7.5.1 Gedraenge: Zu viel, zu eng!
7.5.1.1 Terrestrische Beispiele: Antarktis und Aquarius
7.5.1.2 Beispiele aus der Umlaufbahn: Mir und ISS
7.5.2 Der Mangel an Reizen: Monotonie und Langeweile
7.5.3 Ausdehnung der Grenzen
7.5.4 Zusammenfassung
7.6 Den eigenen Garten mitnehmen: Der Mangel an natuerlichen Elementen
7.6.1 Fraktale Geometrie und bionomisches Design: Das Geheimnis des Gruens entraetseln!
7.6.2 Ersatz und Kompensation: Das Potential von Pflanzen
7.6.3 Zusammenfassung
7.7 Mitbewohner im Weltraum:: Die soziale Logik des Raums
7.7.1 Wenn das Beduerfnis nach Privatsphaere zu einer territorialen Frage wird
7.7.2 Soziale Konflikten ausweichen: Wenn Kleinigkeiten zu grossen Konflikten werden
7.7.3 Der Weg zum Herzen eines Menschen fuehrt durch den Magen, gute Manieren helfen
7.7.4 Freundschaft, Intimitaet und Sex
7.7.5 Zusammenfassung
7.8 Lebensraeume fuer die Menschheit: Die Gestaltung unserer Heimat zwischen den Sternen
Literatur
Index
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Bewohnbarkeit in Weltraumumgebungen;Human Factors Forschung;Isolierte und eingeschraenkte Umgebungen;Vom Menschen gebaute Umgebungen;Gebaute Umgebungen;Biophiles Design;Weltraum-Habitate
1. EINLEITUNG
In diesem Kapitel wird dargelegt, warum eine extraterrestrische Umgebung als extreme Umgebung (EE) betrachtet werden kann und wie extreme Umgebungen Anforderungen mit sich bringen, die nicht ignoriert oder unterschaetzt werden koennen. Es wird eroertert, wie der allgemeine Rahmen der menschlichen Faktoren und der Bewohnbarkeit durch die einzigartigen Merkmale isolierter und begrenzter extremer Umgebungen (ICEs) beeinflusst wird. Der Schwerpunkt liegt auf den Kosten, die entstehen, wenn die Bewohnbarkeit nicht als kritische Designkomponente beruecksichtigt wird. Vorgestellt werden grundlegende Annahmen, sowie die Auswahl der im Buch verwendeten Beispiele und Informationsquellen.
1.1. Gnadenlose Bedingungen
1.2. Definition von Habitability / Bewohnbarkeit
1.2.1 Elemente der Bewohnbarkeit
1.3 Kosten von (fehlender) Habitability - Bewohnbarkeit
1.4 Grundlegende Annahmen
Literatur
2. Habitability - Bewohnbarkeit: Vom ORT zum (Lebens)RAUM
Dieses Kapitel fasst die Entwicklung des Konzepts der "Bewohnbarkeit" zusammen, wie es im Zusammenhang mit extra-terrestrischer menschlicher Besiedlung behandelt wurde. Es skizziert die anfaenglichen definierenden Merkmale, die aus der Forschung in isolierten, begrenzten und extremen Umgebungen auf der Erde hervorgegangen sind, verfolgt die Entwicklung des Interesses am 'Ort' (Standortmerkmale) hin zum Lebensraum (gebaute und bewohnte Umgebungen) und fasst die Anforderungen der extra-terrestrischen Umwelt zu einer Weiterentwicklung von gemeinschaftlichen Lebensraeumen zusammen.
2.1 Bewohnbarkeit als ORT
2.2 Von der Exposition zur Erfahrung
2.2.1 Die fruehen Jahre: Der UEbergang von der reinen Exposition zur Erfahrung durch Forschung in Isolationskammern
2.2.2 Die Suche nach echtem Risiko: Operationelle Lebensraeume in isolierten und/oder extremen Umgebungen
Literatur
3. Bewohnbarkeit als (Lebens)RAUM
In diesem Kapitel wird ein theoretisches Modell beschrieben, das psychologische, physiologische, soziokulturelle und raeumliche Aspekte der Bewohnbarkeit integrativ beruecksichtigt (Integrated Habitability Model). Die Bedeutung des Begriffs "Habitability - Bewohnbarkeit" ist mit Unterschieden in Bezug auf Verwendung, Schwerpunkt, Anwendung und Definition behaftet. Historisch gesehen hat er sich von "Bewohnbarkeit als Standort" (in der Astronomie und Astrobiologie ist die "bewohnbare / habitable Zone" ein bestimmter Bereich um einen Stern, in dem Bedingungen vorhanden sind, damit Leben moeglich ist) zu "Bewohnbarkeit als Lebensraum" entwickelt. Der Begriff 'Habitability' wird von verschiedenen Berufsgruppen mit unterschiedlichen Schwerpunkten verwendet. Es gibt also eine Vielzahl von Konzepten. Dies stellt eine Herausforderung fuer eine systematische Untersuchung und einen konstruktiven Dialog zwischen den Disziplinen dar. Dieses Kapitel gibt einen systematischen UEberblick ueber die Gemeinsamkeiten und Unterschiede einige dieser Konzepte und plaediert fuer ein robustes integratives Modell, in dessen Mittelpunkt die Raumerfahrung der Bewohner steht.
3.1 Ein Paradigmenwechsel in der Habitability-Analogie-Forschung 25
3.2 Identifizierung der "relevanten" Fragen zur Bewohnbarkeit von extraterrestrischer Umgebungen 29
3.2.1 Gemeinsame Erfahrungen in extremen Umgebungen 33
3.2.2 UEbergang von Kurzzeitmissionen zu Langzeitmissionen 38
3.3 Habitability Design als Gegenmassnahme: Umgang mit den negativen Auswirkungen von ICEs 39
3.4 Wie kann man die Wirksamkeit bewerten und nachweisen? Operationelle versus Forschungssimulationseinrichtungen 40
3.5 Die Herausforderung kuenftiger Missionen 44
Literatur
4. Rezension: Studien zur Bewohnbarkeit und Architektur von Mockups und simulierten Umgebungen
In diesem Kapitel und in Kap. 5 werden wichtige Meilensteine auf dem Weg zur Verbesserung der Akkuratesse von Habitabilitystudien vorgestellt, die es uns schliesslich ermoeglichen sollen, bestgeeignete ausserirdische Lebensraeume zu entwerfen. Beginnend mit der Verwendung von Mockups und _Simulationseinrichtungen in diesem Kapitel und In-situ-Umgebungen in Kap. 5 wird ein UEberblick ueber exemplarische Habitate und die damit verbundenen Forschungsarbeiten gegeben, die zur Untersuchung der extraterrestrischen Bewohnbarkeit und der menschlichen Faktoren beigetragen haben. Fuer jedes Habitat werden die physikalischen und sozialen Gegebenheiten sowie missionsrelevante Details zusammengefasst. Bilder und schematische Plaene veranschaulichen das Layout der Einrichtung (siehe auch Abb. 1.2). Aus Gruenden der Les- und Vergleichbarkeit wurden die Plaene entsprechend den primaeren menschlichen Aktivitaeten farblich kodiert. Beitraege zu kurz- als auch langfristigen Missionen werden eroertert, um zu verdeutlichen, wie sich die Bewohnbarkeit langsam zu einem zentralen Thema in der Forschung ueber menschliche Anpassung und Wohlbefinden in extraterrestrischen Lebensraeumen entwickelt hat. Die Struktur des Kapitels orientiert sich an den aktuellen NASA Technological Readiness Levels. Kurze Gastbeitraege von Astronauten und Simulationscrewmitgliedern ergaenzen die Informationen.
4.1 Akkurate Studien zu Habitability - Bewohnbarkeit
4.2 Fruehe Missionen: Arktis-Expeditionen mit der Fram
4.2.1 Fram: Architektur und Design
4.2.2 Bewohnbarkeit, Erfahrungen und Erkenntnisse
4.3 Habitability in MOCKUPS und SIMULIERTEN Umgebungen
4.3.1 Biodom-Missionen: Geschlossene OEkosysteme
4.3.1.1 Bios-3
4.3.1.2 Biosphere 2
4.3.2 Die IBMP-Einrichtung
4.3.3 Human Exploration Research Analogue (HERA)
4.4 Zusammenfassung: Habitability, Studien und Architektur von MOCKUPS und SIMULIERTEN Umgebungen
Literatur
5. Rezension: Studien zur Bewohnbarkeit und Architektur in In-Situ-Umgebungen
In diesem Kapitel werden wichtige Meilensteine auf dem Weg zur Verbesserung der Akkuratesse von Habitabilitaetsstudien beschrieben, die es uns schliesslich ermoeglichen sollen, die bestgeeigneten ausserirdischen Lebensraeume zu entwerfen. Waehrend in Kap. 4 Mock-ups und simulierte Umgebungen behandelt wurden, gibt dieses Kapitel einen UEberblick ueber beispielhafte in-situ-Habitate (in tatsaechlichen extremen Umgebungen) und die damit verbundenen Forschungsarbeiten, die zu Studien ueber extraterrestrische Bewohnbarkeit und menschliche Faktoren beigetragen haben. Fuer jedes exemplarische Habitat werden die physikalischen und sozialen Gegebenheiten sowie missionsrelevante Details zusammengefasst. Bilder und schematische Plaene veranschaulichen das Layout der Einrichtung. Aus Gruenden der Les- und Vergleichbarkeit wurden die Plaene entsprechend den primaeren menschlichen Aktivitaeten farblich kodiert. Beitraege zu kurz- als auch langfristigen Mission werden eroertert, um zu verdeutlichen, wie sich die Bewohnbarkeit langsam zu einem zentralen Thema in der Forschung ueber menschliche Anpassung und Wohlbefinden in ausserirdischen Lebensraeumen entwickelt hat. Das Kapitel ist in aehnlicher Weise strukturiert und orientiert sich an den aktuellen NASA Technological Readiness Levels. Kurze Gastbeitraege von Astronauten und Simulationscrewmitgliedern ergaenzen die Informationen.
5.1 Habitability in terrestrischen In-Situ-Umgebungen
5.1.1 Unterwasser-Forschungslaboratorien
5.1.1.1 Conshelf I-II
5.1.1.2 Tektite I-II
5.1.1.3 Aquarius und NASA Extreme Environment Mission Operations (NEEMO)
5.1.2 Antarktische Forschungsstationen
5.1.2.1 Amundsen-Scott-Suedpolstation
5.1.2.2 Station Vostok
5.1.2.3 Forschungsstation Concordia
5.1.3 Andere terrestrische Einrichtungen
5.1.3.1 Haughton-Mars-Projekt (HMP)
5.1.3.2 Flashline Mars Arctic Research Station (FMARS)
5.1.3.3 Mars Desert Research Station (MDRS)
5.1.3.4 HI-SEAS
5.2 Habitability in extraterrestrischen In-Situ-Umgebungen
5.2.1 Die Raumstation Salyut
5.2.1.1 Architektur und Design der Einrichtung
5.2.1.2 Studien zur Bewohnbarkeit, Erfahrungen und Erkenntnisse
5.2.2 Die Raumstation Skylab
5.2.2.1 Architektur und Design der Einrichtung
5.2.2.2 Studien zur Bewohnbarkeit, Erfahrungen und Erkenntnisse
5.2.3 Die Raumstation Mir
5.2.3.1 Architektur und Design der Einrichtung
5.2.3.2 Studien zur Bewohnbarkeit, Erfahrungen und Erkenntnisse
5.2.4 Das Spacelab-Modul
5.2.4.1 Architektur und Design der Einrichtung
5.2.4.2 Studien zur Bewohnbarkeit, Erfahrungen und Erkenntnisse
5.2.5 Die Internationale Raumstation (ISS)
5.2.5.1 Architektur und Design der Einrichtung
5.2.5.2 Studien zur Bewohnbarkeit, Erfahrungen und Erkenntnisse
5.3 Zusammenfassung: Habitability, Studien und Architektur in In-Situ-Umgebungen
Literatur
6. PROJEKTIONEN
Man kann nicht behaupten, die gelebte Erfahrung in ICEs ist wichtig und dann ein ganzes Buch schreiben, ohne die Perspektive derjenigen, die dabei waren zu integrieren. Wir hatten daher die Absicht, historische Zitate und UEberlegungen aus einem breiten Spektrum von Personen einzubeziehen, die ICEs erlebt haben. Die meisten dieser UEberlegungen sind eher beilaeufig im Text integriert und daher werden moeglicherweise wichtige Aspekte uebersehen. Daher haben wir waehrend der Arbeit an diesem Buch eine qualitative Umfrage erstellt, die dazu dienen sollte, gezielt UEberlegungen zu Schluesselaspekten der Bewohnbarkeit anzustellen, die auf der Grundlage frueherer anekdotischer Berichte und Forschungsbeobachtungen wichtige Merkmale zu sein scheinen. Wir haben sie an Personen verschickt, die die folgenden Voraussetzungen erfuellen:
Die Bewohner hatten ein festes Gebaeude (d. h. keine Zelte, Wohnmobile oder andere voruebergehende, provisorische Strukturen) fuer
mindestens 2 Wochen Dauer mit Sitz in
einer simulierten oder tatsaechlichen extremen Umgebung,
die mit Freiheitsentzug und/oder Isolation verbunden waren.
Wir haben Fragen zu folgenden Aspekten gestellt: (1) Was war beim Leben im ICE am problematischsten? (2) Was hat funktioniert? (3) Wie unterscheiden sich extraterrestrische Lebensraeume von unseren irdischen Lebensraeumen? und (4) Wie wuerde die Einbeziehung wuenschenswerter Elemente dazu beitragen, sich an die extremen Bedingungen der Enge und Isolation in einem geschlossenen Lebensraum anzupassen? In den kurzen Gastbeitraegen in Abschn. 6.3 werden diese Fragen untersucht.
6.1 Leben in extremen Umgebungen
6.2 Die Umfrage
6.2.1 Die Teilnehmer
6.2.2 Die ICEs
6.3 Individuelle UEberlegungen zur Bewohnbarkeit
6.3.1 Erlebte unangenehme Herausforderungen
6.3.1.1 Kontrollierte/Laborsimulation HABs (Abb. 6.4)
6.3.1.2 In-Situ-HABs (Abb. 6.5)
6.3.1.3 WELTRAUM-HABs (Abb. 6.6)
6.3.2 Erlebte positive Wirkungen des Lebensraums
6.3.2.1 Kontrollierte/Laborsimulation HABs (Abb. 6.7)
6.3.2.2 In-Situ-HABs (Abb. 6.8)
6.3.2.3 WELTRAUM-HABs (Abb. 6.9)
6.3.3 Wie zukuenftige extraterrestrische Lebensraeume (anders) sein koennten (Abb. 6.10)
6.3.4 Die drei wuenschenswertesten Merkmale zukuenftiger Lebensraeume
6.3.5 Was wuerden Sie mitnehmen?
6.3.6 Andere wichtige Aspekte im Zusammenhang mit der Bewohnbarkeit
Referenz
7. Blick in die Zukunft: Wie man eine Blechdose in ein Zuhause verwandelt. Loesungsansaetze fuer ausgewaehlte Dimensionen der (sozialraeumlichen) Bewohnbarkeit
Dieses Kapitel fasst die wichtigsten uebergreifenden Fragen und Themen zur Bewohnbarkeit, die sich aus den Erfahrungen und Forschungsergebnissen ergeben haben, zusammen. Jedes relevante Thema wird eroertert, und Gemeinsamkeiten und Unterschiede werden herausgearbeitet, um sowohl Synergien als auch Unterscheidungen zu ermoeglichen Fuer jedes Thema werden die zugrundeliegenden sozial-raeumlichen Beziehungen (der Kontext) unter Bezugnahme auf die neueste Forschung erlaeutert, gefolgt von Beispielen aus isolierten und extremen Umgebungen, und moeglichen Loesungen.
Mit den unzaehligen moeglichen zukuenftigen Loesungen werden oft mehrere Anforderungen gleichzeitig abgedeckt aber nicht alle Loesungen koennen in allen Faellen angewendet werden. Darueber hinaus basieren die beispielhaften Gestaltungsvorschlaege auf derzeit bereits vorhandener Technologie, doch angesichts der Geschwindigkeit technologischer Innovationen und Erfindungen werden einige davon zum Zeitpunkt der Verteilung dieses Buches bereits in der Praxis ausgereift sein und neue Moeglichkeiten werden sich ergeben. Uns ist wichtig zu betonen, dass es nicht nur EINE moegliche Loesung fuer ein Problem gibt, sondern eine Vielzahl von Moeglichkeiten. Um diesen grossen "Ideenpool" nutzen zu koennen, muessen Missionsplaner, Weltraumarchitekten und Designer jedoch die zugrunde liegenden sozial-raeumlichen Konzepte verstehen, die fuer jedes Problem zur Bewohnbarkeit eroertert werden. Nur dann wird es moeglich sein, eine Loesung zu finden, die den Namen Habitability Design Solution verdient. Die in diesem Kapitel eroerterten Fragen der Habitabilitaet umfassen die wechselseitigen Bedingungen des Individuums und kleiner Gruppen mit den Missions- und Umweltmerkmalen (Ort und Raum), den Zeitraeumen (kurz- und langfristig), den Ressourcen und den menschlichen Aktivitaeten in einem extraterrestrischen Lebensraum.
7.1 Einleitung: Koennen wir den perfekten Lebensraum bauen?
7.2 Design fuer die "Am besten geeignetste"-Person
7.2.1 Ahh...Mission + Persoenlichkeit!
7.2.2 PLUS die ERFAHRUNG der Umwelt!!
7.2.3 Zusammenfassung
7.3 Was Sie mitnehmen, ist (alles) was Sie haben: Begrenzter Raum, begrenzte Ressourcen und begrenzte Menschen!
7.3.1 Die Frage der "Angemessenheit"
7.3.2 Begrenzter Platz = begrenzte Verfuegbarkeit!
7.3.3 Mikrogravitation = Neue Raeume
7.3.4 Das Beste aus allen Ressourcen machen
7.3.5 Gestaltung fuer ein soziales Mikro-Umfeld
7.3.6 Zusammenfassung
7.4 Camping versus Wohnen
7.4.1 Leben in der McMurdo-Station
7.4.2 Die ersten Tage der amerikanischen Astronauten auf der Raumstation Mir
7.4.3 Zusammenfassung
7.5 Hinausschauen und Hineinschauen: Was erzeugt das Gefuehl von Enge? 7.5.1 Gedraenge: Zu viel, zu eng!
7.5.1.1 Terrestrische Beispiele: Antarktis und Aquarius
7.5.1.2 Beispiele aus der Umlaufbahn: Mir und ISS
7.5.2 Der Mangel an Reizen: Monotonie und Langeweile
7.5.3 Ausdehnung der Grenzen
7.5.4 Zusammenfassung
7.6 Den eigenen Garten mitnehmen: Der Mangel an natuerlichen Elementen
7.6.1 Fraktale Geometrie und bionomisches Design: Das Geheimnis des Gruens entraetseln!
7.6.2 Ersatz und Kompensation: Das Potential von Pflanzen
7.6.3 Zusammenfassung
7.7 Mitbewohner im Weltraum:: Die soziale Logik des Raums
7.7.1 Wenn das Beduerfnis nach Privatsphaere zu einer territorialen Frage wird
7.7.2 Soziale Konflikten ausweichen: Wenn Kleinigkeiten zu grossen Konflikten werden
7.7.3 Der Weg zum Herzen eines Menschen fuehrt durch den Magen, gute Manieren helfen
7.7.4 Freundschaft, Intimitaet und Sex
7.7.5 Zusammenfassung
7.8 Lebensraeume fuer die Menschheit: Die Gestaltung unserer Heimat zwischen den Sternen
Literatur
Index
In diesem Kapitel wird dargelegt, warum eine extraterrestrische Umgebung als extreme Umgebung (EE) betrachtet werden kann und wie extreme Umgebungen Anforderungen mit sich bringen, die nicht ignoriert oder unterschaetzt werden koennen. Es wird eroertert, wie der allgemeine Rahmen der menschlichen Faktoren und der Bewohnbarkeit durch die einzigartigen Merkmale isolierter und begrenzter extremer Umgebungen (ICEs) beeinflusst wird. Der Schwerpunkt liegt auf den Kosten, die entstehen, wenn die Bewohnbarkeit nicht als kritische Designkomponente beruecksichtigt wird. Vorgestellt werden grundlegende Annahmen, sowie die Auswahl der im Buch verwendeten Beispiele und Informationsquellen.
1.1. Gnadenlose Bedingungen
1.2. Definition von Habitability / Bewohnbarkeit
1.2.1 Elemente der Bewohnbarkeit
1.3 Kosten von (fehlender) Habitability - Bewohnbarkeit
1.4 Grundlegende Annahmen
Literatur
2. Habitability - Bewohnbarkeit: Vom ORT zum (Lebens)RAUM
Dieses Kapitel fasst die Entwicklung des Konzepts der "Bewohnbarkeit" zusammen, wie es im Zusammenhang mit extra-terrestrischer menschlicher Besiedlung behandelt wurde. Es skizziert die anfaenglichen definierenden Merkmale, die aus der Forschung in isolierten, begrenzten und extremen Umgebungen auf der Erde hervorgegangen sind, verfolgt die Entwicklung des Interesses am 'Ort' (Standortmerkmale) hin zum Lebensraum (gebaute und bewohnte Umgebungen) und fasst die Anforderungen der extra-terrestrischen Umwelt zu einer Weiterentwicklung von gemeinschaftlichen Lebensraeumen zusammen.
2.1 Bewohnbarkeit als ORT
2.2 Von der Exposition zur Erfahrung
2.2.1 Die fruehen Jahre: Der UEbergang von der reinen Exposition zur Erfahrung durch Forschung in Isolationskammern
2.2.2 Die Suche nach echtem Risiko: Operationelle Lebensraeume in isolierten und/oder extremen Umgebungen
Literatur
3. Bewohnbarkeit als (Lebens)RAUM
In diesem Kapitel wird ein theoretisches Modell beschrieben, das psychologische, physiologische, soziokulturelle und raeumliche Aspekte der Bewohnbarkeit integrativ beruecksichtigt (Integrated Habitability Model). Die Bedeutung des Begriffs "Habitability - Bewohnbarkeit" ist mit Unterschieden in Bezug auf Verwendung, Schwerpunkt, Anwendung und Definition behaftet. Historisch gesehen hat er sich von "Bewohnbarkeit als Standort" (in der Astronomie und Astrobiologie ist die "bewohnbare / habitable Zone" ein bestimmter Bereich um einen Stern, in dem Bedingungen vorhanden sind, damit Leben moeglich ist) zu "Bewohnbarkeit als Lebensraum" entwickelt. Der Begriff 'Habitability' wird von verschiedenen Berufsgruppen mit unterschiedlichen Schwerpunkten verwendet. Es gibt also eine Vielzahl von Konzepten. Dies stellt eine Herausforderung fuer eine systematische Untersuchung und einen konstruktiven Dialog zwischen den Disziplinen dar. Dieses Kapitel gibt einen systematischen UEberblick ueber die Gemeinsamkeiten und Unterschiede einige dieser Konzepte und plaediert fuer ein robustes integratives Modell, in dessen Mittelpunkt die Raumerfahrung der Bewohner steht.
3.1 Ein Paradigmenwechsel in der Habitability-Analogie-Forschung 25
3.2 Identifizierung der "relevanten" Fragen zur Bewohnbarkeit von extraterrestrischer Umgebungen 29
3.2.1 Gemeinsame Erfahrungen in extremen Umgebungen 33
3.2.2 UEbergang von Kurzzeitmissionen zu Langzeitmissionen 38
3.3 Habitability Design als Gegenmassnahme: Umgang mit den negativen Auswirkungen von ICEs 39
3.4 Wie kann man die Wirksamkeit bewerten und nachweisen? Operationelle versus Forschungssimulationseinrichtungen 40
3.5 Die Herausforderung kuenftiger Missionen 44
Literatur
4. Rezension: Studien zur Bewohnbarkeit und Architektur von Mockups und simulierten Umgebungen
In diesem Kapitel und in Kap. 5 werden wichtige Meilensteine auf dem Weg zur Verbesserung der Akkuratesse von Habitabilitystudien vorgestellt, die es uns schliesslich ermoeglichen sollen, bestgeeignete ausserirdische Lebensraeume zu entwerfen. Beginnend mit der Verwendung von Mockups und _Simulationseinrichtungen in diesem Kapitel und In-situ-Umgebungen in Kap. 5 wird ein UEberblick ueber exemplarische Habitate und die damit verbundenen Forschungsarbeiten gegeben, die zur Untersuchung der extraterrestrischen Bewohnbarkeit und der menschlichen Faktoren beigetragen haben. Fuer jedes Habitat werden die physikalischen und sozialen Gegebenheiten sowie missionsrelevante Details zusammengefasst. Bilder und schematische Plaene veranschaulichen das Layout der Einrichtung (siehe auch Abb. 1.2). Aus Gruenden der Les- und Vergleichbarkeit wurden die Plaene entsprechend den primaeren menschlichen Aktivitaeten farblich kodiert. Beitraege zu kurz- als auch langfristigen Missionen werden eroertert, um zu verdeutlichen, wie sich die Bewohnbarkeit langsam zu einem zentralen Thema in der Forschung ueber menschliche Anpassung und Wohlbefinden in extraterrestrischen Lebensraeumen entwickelt hat. Die Struktur des Kapitels orientiert sich an den aktuellen NASA Technological Readiness Levels. Kurze Gastbeitraege von Astronauten und Simulationscrewmitgliedern ergaenzen die Informationen.
4.1 Akkurate Studien zu Habitability - Bewohnbarkeit
4.2 Fruehe Missionen: Arktis-Expeditionen mit der Fram
4.2.1 Fram: Architektur und Design
4.2.2 Bewohnbarkeit, Erfahrungen und Erkenntnisse
4.3 Habitability in MOCKUPS und SIMULIERTEN Umgebungen
4.3.1 Biodom-Missionen: Geschlossene OEkosysteme
4.3.1.1 Bios-3
4.3.1.2 Biosphere 2
4.3.2 Die IBMP-Einrichtung
4.3.3 Human Exploration Research Analogue (HERA)
4.4 Zusammenfassung: Habitability, Studien und Architektur von MOCKUPS und SIMULIERTEN Umgebungen
Literatur
5. Rezension: Studien zur Bewohnbarkeit und Architektur in In-Situ-Umgebungen
In diesem Kapitel werden wichtige Meilensteine auf dem Weg zur Verbesserung der Akkuratesse von Habitabilitaetsstudien beschrieben, die es uns schliesslich ermoeglichen sollen, die bestgeeigneten ausserirdischen Lebensraeume zu entwerfen. Waehrend in Kap. 4 Mock-ups und simulierte Umgebungen behandelt wurden, gibt dieses Kapitel einen UEberblick ueber beispielhafte in-situ-Habitate (in tatsaechlichen extremen Umgebungen) und die damit verbundenen Forschungsarbeiten, die zu Studien ueber extraterrestrische Bewohnbarkeit und menschliche Faktoren beigetragen haben. Fuer jedes exemplarische Habitat werden die physikalischen und sozialen Gegebenheiten sowie missionsrelevante Details zusammengefasst. Bilder und schematische Plaene veranschaulichen das Layout der Einrichtung. Aus Gruenden der Les- und Vergleichbarkeit wurden die Plaene entsprechend den primaeren menschlichen Aktivitaeten farblich kodiert. Beitraege zu kurz- als auch langfristigen Mission werden eroertert, um zu verdeutlichen, wie sich die Bewohnbarkeit langsam zu einem zentralen Thema in der Forschung ueber menschliche Anpassung und Wohlbefinden in ausserirdischen Lebensraeumen entwickelt hat. Das Kapitel ist in aehnlicher Weise strukturiert und orientiert sich an den aktuellen NASA Technological Readiness Levels. Kurze Gastbeitraege von Astronauten und Simulationscrewmitgliedern ergaenzen die Informationen.
5.1 Habitability in terrestrischen In-Situ-Umgebungen
5.1.1 Unterwasser-Forschungslaboratorien
5.1.1.1 Conshelf I-II
5.1.1.2 Tektite I-II
5.1.1.3 Aquarius und NASA Extreme Environment Mission Operations (NEEMO)
5.1.2 Antarktische Forschungsstationen
5.1.2.1 Amundsen-Scott-Suedpolstation
5.1.2.2 Station Vostok
5.1.2.3 Forschungsstation Concordia
5.1.3 Andere terrestrische Einrichtungen
5.1.3.1 Haughton-Mars-Projekt (HMP)
5.1.3.2 Flashline Mars Arctic Research Station (FMARS)
5.1.3.3 Mars Desert Research Station (MDRS)
5.1.3.4 HI-SEAS
5.2 Habitability in extraterrestrischen In-Situ-Umgebungen
5.2.1 Die Raumstation Salyut
5.2.1.1 Architektur und Design der Einrichtung
5.2.1.2 Studien zur Bewohnbarkeit, Erfahrungen und Erkenntnisse
5.2.2 Die Raumstation Skylab
5.2.2.1 Architektur und Design der Einrichtung
5.2.2.2 Studien zur Bewohnbarkeit, Erfahrungen und Erkenntnisse
5.2.3 Die Raumstation Mir
5.2.3.1 Architektur und Design der Einrichtung
5.2.3.2 Studien zur Bewohnbarkeit, Erfahrungen und Erkenntnisse
5.2.4 Das Spacelab-Modul
5.2.4.1 Architektur und Design der Einrichtung
5.2.4.2 Studien zur Bewohnbarkeit, Erfahrungen und Erkenntnisse
5.2.5 Die Internationale Raumstation (ISS)
5.2.5.1 Architektur und Design der Einrichtung
5.2.5.2 Studien zur Bewohnbarkeit, Erfahrungen und Erkenntnisse
5.3 Zusammenfassung: Habitability, Studien und Architektur in In-Situ-Umgebungen
Literatur
6. PROJEKTIONEN
Man kann nicht behaupten, die gelebte Erfahrung in ICEs ist wichtig und dann ein ganzes Buch schreiben, ohne die Perspektive derjenigen, die dabei waren zu integrieren. Wir hatten daher die Absicht, historische Zitate und UEberlegungen aus einem breiten Spektrum von Personen einzubeziehen, die ICEs erlebt haben. Die meisten dieser UEberlegungen sind eher beilaeufig im Text integriert und daher werden moeglicherweise wichtige Aspekte uebersehen. Daher haben wir waehrend der Arbeit an diesem Buch eine qualitative Umfrage erstellt, die dazu dienen sollte, gezielt UEberlegungen zu Schluesselaspekten der Bewohnbarkeit anzustellen, die auf der Grundlage frueherer anekdotischer Berichte und Forschungsbeobachtungen wichtige Merkmale zu sein scheinen. Wir haben sie an Personen verschickt, die die folgenden Voraussetzungen erfuellen:
Die Bewohner hatten ein festes Gebaeude (d. h. keine Zelte, Wohnmobile oder andere voruebergehende, provisorische Strukturen) fuer
mindestens 2 Wochen Dauer mit Sitz in
einer simulierten oder tatsaechlichen extremen Umgebung,
die mit Freiheitsentzug und/oder Isolation verbunden waren.
Wir haben Fragen zu folgenden Aspekten gestellt: (1) Was war beim Leben im ICE am problematischsten? (2) Was hat funktioniert? (3) Wie unterscheiden sich extraterrestrische Lebensraeume von unseren irdischen Lebensraeumen? und (4) Wie wuerde die Einbeziehung wuenschenswerter Elemente dazu beitragen, sich an die extremen Bedingungen der Enge und Isolation in einem geschlossenen Lebensraum anzupassen? In den kurzen Gastbeitraegen in Abschn. 6.3 werden diese Fragen untersucht.
6.1 Leben in extremen Umgebungen
6.2 Die Umfrage
6.2.1 Die Teilnehmer
6.2.2 Die ICEs
6.3 Individuelle UEberlegungen zur Bewohnbarkeit
6.3.1 Erlebte unangenehme Herausforderungen
6.3.1.1 Kontrollierte/Laborsimulation HABs (Abb. 6.4)
6.3.1.2 In-Situ-HABs (Abb. 6.5)
6.3.1.3 WELTRAUM-HABs (Abb. 6.6)
6.3.2 Erlebte positive Wirkungen des Lebensraums
6.3.2.1 Kontrollierte/Laborsimulation HABs (Abb. 6.7)
6.3.2.2 In-Situ-HABs (Abb. 6.8)
6.3.2.3 WELTRAUM-HABs (Abb. 6.9)
6.3.3 Wie zukuenftige extraterrestrische Lebensraeume (anders) sein koennten (Abb. 6.10)
6.3.4 Die drei wuenschenswertesten Merkmale zukuenftiger Lebensraeume
6.3.5 Was wuerden Sie mitnehmen?
6.3.6 Andere wichtige Aspekte im Zusammenhang mit der Bewohnbarkeit
Referenz
7. Blick in die Zukunft: Wie man eine Blechdose in ein Zuhause verwandelt. Loesungsansaetze fuer ausgewaehlte Dimensionen der (sozialraeumlichen) Bewohnbarkeit
Dieses Kapitel fasst die wichtigsten uebergreifenden Fragen und Themen zur Bewohnbarkeit, die sich aus den Erfahrungen und Forschungsergebnissen ergeben haben, zusammen. Jedes relevante Thema wird eroertert, und Gemeinsamkeiten und Unterschiede werden herausgearbeitet, um sowohl Synergien als auch Unterscheidungen zu ermoeglichen Fuer jedes Thema werden die zugrundeliegenden sozial-raeumlichen Beziehungen (der Kontext) unter Bezugnahme auf die neueste Forschung erlaeutert, gefolgt von Beispielen aus isolierten und extremen Umgebungen, und moeglichen Loesungen.
Mit den unzaehligen moeglichen zukuenftigen Loesungen werden oft mehrere Anforderungen gleichzeitig abgedeckt aber nicht alle Loesungen koennen in allen Faellen angewendet werden. Darueber hinaus basieren die beispielhaften Gestaltungsvorschlaege auf derzeit bereits vorhandener Technologie, doch angesichts der Geschwindigkeit technologischer Innovationen und Erfindungen werden einige davon zum Zeitpunkt der Verteilung dieses Buches bereits in der Praxis ausgereift sein und neue Moeglichkeiten werden sich ergeben. Uns ist wichtig zu betonen, dass es nicht nur EINE moegliche Loesung fuer ein Problem gibt, sondern eine Vielzahl von Moeglichkeiten. Um diesen grossen "Ideenpool" nutzen zu koennen, muessen Missionsplaner, Weltraumarchitekten und Designer jedoch die zugrunde liegenden sozial-raeumlichen Konzepte verstehen, die fuer jedes Problem zur Bewohnbarkeit eroertert werden. Nur dann wird es moeglich sein, eine Loesung zu finden, die den Namen Habitability Design Solution verdient. Die in diesem Kapitel eroerterten Fragen der Habitabilitaet umfassen die wechselseitigen Bedingungen des Individuums und kleiner Gruppen mit den Missions- und Umweltmerkmalen (Ort und Raum), den Zeitraeumen (kurz- und langfristig), den Ressourcen und den menschlichen Aktivitaeten in einem extraterrestrischen Lebensraum.
7.1 Einleitung: Koennen wir den perfekten Lebensraum bauen?
7.2 Design fuer die "Am besten geeignetste"-Person
7.2.1 Ahh...Mission + Persoenlichkeit!
7.2.2 PLUS die ERFAHRUNG der Umwelt!!
7.2.3 Zusammenfassung
7.3 Was Sie mitnehmen, ist (alles) was Sie haben: Begrenzter Raum, begrenzte Ressourcen und begrenzte Menschen!
7.3.1 Die Frage der "Angemessenheit"
7.3.2 Begrenzter Platz = begrenzte Verfuegbarkeit!
7.3.3 Mikrogravitation = Neue Raeume
7.3.4 Das Beste aus allen Ressourcen machen
7.3.5 Gestaltung fuer ein soziales Mikro-Umfeld
7.3.6 Zusammenfassung
7.4 Camping versus Wohnen
7.4.1 Leben in der McMurdo-Station
7.4.2 Die ersten Tage der amerikanischen Astronauten auf der Raumstation Mir
7.4.3 Zusammenfassung
7.5 Hinausschauen und Hineinschauen: Was erzeugt das Gefuehl von Enge? 7.5.1 Gedraenge: Zu viel, zu eng!
7.5.1.1 Terrestrische Beispiele: Antarktis und Aquarius
7.5.1.2 Beispiele aus der Umlaufbahn: Mir und ISS
7.5.2 Der Mangel an Reizen: Monotonie und Langeweile
7.5.3 Ausdehnung der Grenzen
7.5.4 Zusammenfassung
7.6 Den eigenen Garten mitnehmen: Der Mangel an natuerlichen Elementen
7.6.1 Fraktale Geometrie und bionomisches Design: Das Geheimnis des Gruens entraetseln!
7.6.2 Ersatz und Kompensation: Das Potential von Pflanzen
7.6.3 Zusammenfassung
7.7 Mitbewohner im Weltraum:: Die soziale Logik des Raums
7.7.1 Wenn das Beduerfnis nach Privatsphaere zu einer territorialen Frage wird
7.7.2 Soziale Konflikten ausweichen: Wenn Kleinigkeiten zu grossen Konflikten werden
7.7.3 Der Weg zum Herzen eines Menschen fuehrt durch den Magen, gute Manieren helfen
7.7.4 Freundschaft, Intimitaet und Sex
7.7.5 Zusammenfassung
7.8 Lebensraeume fuer die Menschheit: Die Gestaltung unserer Heimat zwischen den Sternen
Literatur
Index
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