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i-Morph

Mission to Mars

swiss
Während meines Studiums an der Technischen Universität Darmstadt, designten mein Kommilitone Christoph Odrich und ich, die erste Mission zum Mars.
Das Design hies i-Morph.
Dieses Link führt sie zu der Seite von damals.
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Nachfolgend befinden sich Presseartikel in Bezug auf unser Projekt:

brit
During my studies at the Technical University Darmstadt, together with my fellow student, Christoph Odrich we designed the first human mission to mars.
This design was called i-Morph.
This link will guide you to the site from those days.
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Below are press releases in German in regard to our project:


Zur FAZ

Artikel aus der Zeit 17.07.03: Design gegen den Raumkoller
Schoener wohnen im All – deutsche Studenten planen die Einrichtung kuenftiger Mars-Raumschiffe/Von Frank Schubert
Wir schreiben das Jahr 2030. Die erste bemannte Mars-Mission ist unterwegs. Technisch ist alles bestens: Das Raumschiff funktioniert anstandslos, die Computer arbeiten zuverlaessig, der Zeitplan wird eingehalten. Nur die Mannschaft ist gereizt. Das zweijaehrige Eingesperrtsein in einer mit Technik voll gestopften Roehre wird selbst hartgesottenen Weltraum-Reisenden zu viel. Schon fuehrt der Mangel an Privatsphaere und Abwechslung bei den ersten zum gefuerchteten Weltraumkoller.
Solche Zukunftsszenarien bereiten nicht nur der Nasa, sondern auch der Europaeischen Raumfahrtbehoerde Esa Kopfzerbrechen. Nach deren Plaenen – die allerdings noch recht hypothetisch sind – soll die erste bemannte Mars-Mission in 20 bis 40 Jahren stattfinden. Und selbst wenn bis dahin alle technischen Probleme geloest sein sollten, bleibt immer noch eine schwer zu kalkulierende Groesse: der Mensch.
Eine Mission zum Mars wird bis zu zwei Jahre dauern. Wer garantiert, dass die Astronauten in der Enge des Raumschiffs nicht die Krise kriegen? Dessen Groesse ist naemlich durch die Kapazitaet der Traegerraketen stark beschraenkt. Berechnungen der Nasa zufolge darf das Vehikel, auch Habitat genannt, bei zylindrischer Form maximal 9 Meter Durchmesser und 12 Meter Hoehe haben. Und da muss alles hinein, was waehrend der jahrelangen Reise gebraucht wird: Treibstoff, Wasser, Nahrung, Lebenserhaltungssysteme, Schlaf- und Freizeitraeume, Laborausstattung, ein Gelaendefahrzeug fuer die Mars-Oberflaeche. Da ist der Weltraumkoller fast schon programmiert.
Doch nun naht Hilfe aus der TU Darmstadt. Deren Architektur-Studenten praesentierten diese Woche – in Kooperation mit der Esa und der Mars Society – ihre Entwuerfe fuer ein Raumschiff-Interieur, das der menschlichen Psyche auf Langzeitfluegen Rechnung traegt. Die Vorgabe: das Habitat fuer sechs Astronauten so einzurichten, dass diese bis zu 680 Tage darin aushalten. Dafuer erarbeiteten die studentischen Teams 18 Loesungen.
Bei einem Modell namens iMorph koennen sich die Astronauten beispielsweise in sackaehnliche Blasen aus synthetischen Muskeln – so genannten Polymergelen – zurueckziehen. Diese lassen sich waehrend der Fluges seitlich aus dem Raumschiff ausklappen und schaffen dadurch zusaetzlichen Platz. Die Form der Blasen ist nach Belieben veraenderbar und ihr Inneres mit einem flexiblen Display ueberzogen, auf dem sich diverse Animationen abspielen lassen. Wird der Raumfahrer von Klaustrophobie geplagt, projiziert er einen blauen Himmel mit Wolken auf die Waende – der Raum wird virtuell grenzenlos. Die Weltraum-Pioniere koennen auch die Blase auf maximale Groesse ausbeulen und eine kreative Party-Hoehle schaffen. ueber die Waende koennte dann ein Suedseestrand mit Palmen flimmern.
Dieser Entwurf entzueckt auch Raumfahrtpsychologen. „Wir muessen bedenken, dass die Teilnehmer einer Mars-Expedition die ersten Menschen sein werden, die auf ihrer Reise den Sichtkontakt zur Erde verlieren“, sagt Dietrich Manzey, der bis vor kurzem am Institut fuer Luft- und Raumfahrtmedizin in Hamburg arbeitete. „Erdbezogene“ Bilder (Wolken am Himmel, Berglandschaften, Seen) kaemen bei Astronauten gut an, wie sich in der Raumstation Mir gezeigt habe. Auch die plastische Formbarkeit der Wohnblase und die Schaffung von Privatsphaere sei im Sinne der Raumfahrer. „Die Leute duerfen sich nicht staendig in die Quere kommen“, sagt Manzey.
Dem traegt der Darmstaedter Studenten-Entwurf Kokon Rechnung. Hier hat jeder Astronaut seine eigene Koje, in die er sich zurueckziehen kann und in der er garantiert niemand zu Gesicht bekommt. Die Kojen sind aber nicht in konventioneller Raumteilung angeordnet; vielmehr kleben sie als Kokons aussen an einer grossen Saeule aus Kunststoff. Die Saeule ist durchsichtig, in ihr befinden sich unter anderem Fahrstuhl, Lounge und Kueche. „Durch die optische Transparenz der Saeule hat der Astronaut aus der Kueche oder aus der Lounge heraus jederzeit einen ueberblick ueber den gesamten Innenbereich des Raumschiffs“, erlaeutert Ingenieur Markus Dietz von der TU Darmstadt.
Ein weiterer Entwurf, noch unbenannt, liesse sich vielleicht Multi-Ring taufen. Das zylinderfoermige Raumschiff ist hier in drehbare Ringe unterteilt – einen fuer jeden Astronauten. Auf dessen Innenflaeche richtet er sich seinen individuellen Arbeitsbereich ein. Vorteil dieser Kreation: Das Innere des Raumschiffs laesst sich nahezu unbegrenzt veraendern. Man braucht nur die Ringe gegeneinander zu verdrehen und bekommt eine voellig neue Innenansicht.
Dass „das Innendesign von Raumschiffen bisher weitgehend vernachlaessigt wurde“, bestaetigt auch der Weltraumarchitekt Andreas Vogler. Er leitete die Munich Space Design Group an der TU Muenchen, die zahlreiche praktische Raumschiff-Interieurs hervorbrachte, darunter Astronautendusche, Weltraumbett und Raumfahrer-Muelleimer. Ob allerdings die Darmstaedter Entwuerfe irgendwann im All Wirklichkeit werden, kann auch Vogler nicht sagen – genauso wenig, ob eine bemannte Mars-Mission ueberhaupt in absehbarer Zeit finanzierbar sein wird.
Doch vielleicht tragen die studentischen Innovationen eines Tages ja auf der Erde dazu bei, raeumliche Enge ertraeglicher zu machen. Einsatzmoeglichkeiten gaebe es zur Genuege: Bohrinseln, U-Boote, Forschungsstationen, Bueros …

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Artikel von der T-online Homepage 07.03
Mars-Raumkapseln: Leben auf engstem Raum von Alexandra Straush
Ausgerechnet im Weltall, wo doch genuegend Platz ist, haben Architekten Probleme mit zu wenig Raum. Studenten von der Universitaet Darmstadt haben sich in einem Wettbewerb die Koepfe darueber zerbrochen, wie eine bemannte Mars-Kapsel von innen aussehen koennte. Dabei stiessen sie mit ihren Visionen immer wieder an die engen Grenzen der raumfahrerischen Realitaet.
Vollgepackte Tonne
Sowohl die Nasa als auch die Europaeische Weltraumorganisation Esa planen den Start einer bemannten Marskapsel in den naechsten 20 bis 40 Jahren. Wie das Fluggeraet aussehen soll, ist heute schon festgelegt: Das tonnenfoermige Raumschiff, das zugleich auf dem Planeten als Basis-Station dient, darf nicht groesser sein als elf Meter in der Hoehe und acht Meter im Durchmesser. In der Kapsel muessen zwei Luftschleusen, ein Laborbereich sowie Wohn- und Schlafraeume fuer vier bis sechs Mann Besatzung Platz finden. Auch genuegend Stauraum muss eingeplant werden: 60 Kubikmeter werden fuer Wasser, Lebensmittel, medizinische Versorgung und Muellrecycling gebraucht.
Kein Platz im All
Unter diesen Bedingungen ansprechende und zugleich funktionale Raeume zu schaffen, war fuer die Architektur-Studenten aus Darmstadt eine echte Herausforderung. Mona Froehlich und Joost Hartwig loesten das Platz-Problem, indem sie ganz auf Geschosse und Decken verzichteten. „Wir haben ausgerechnet,“ erklaert Mona Froehlich, „dass wir viel mehr Platz gewinnen, wenn wir rundherum die Innenwaende der Raumkapsel moeblieren.“ In ihrem Modell „M-WAC“ ist gleichzeitig alles immer an dem Fleck, wo es gerade gebraucht wird. Zu diesem Zweck ist die Raumkapsel in Scheiben aufgeteilt, die gegeneinander verdrehbar sind. So laesst sich das Sofa neben das Labor oder die Kueche fahren.
Vision trifft Technik
Die Raumfahrt-Visionen der Studenten sind bisher noch nicht von Ingenieuren zerlegt worden. Trotzdem haben sich die Weltraum-Architekten auch mit den technischen Grenzen ihre Arbeit vertraut gemacht. „Wir haben erkannt, dass es viele Einschraenkungen gibt,“ erklaert Architektur-Student Jan Schipull. „Wir hatten zum Beispiel einige Ideen, die mit kuenstlich erzeugter Schwerkraft arbeiten. Dann haben wir erfahren, dass sich das technisch gar nicht so einfach machen laesst und mussten das wieder aus den Entwuerfen rausnehmen.“
Mission zum Wohlfuehlen
Rueckzugsraeume zum Wohlfuehlen, Abwechslung durch bewegliche Module und genuegend Sport- und Freizeitmoeglichkeiten sind den Architektur-Studenten wichtig. Diese ueberlegungen sind bei der Planung bisheriger Missionen immer zu kurz gekommen. „Die Designs sind sicher nicht fuer den allerersten Flug zum Mars geeignet,“ sagt Markus Landgraf, Missions-Analytiker bei der Esa. „Da ist es erstmal wichtig, dass wir ueberhaupt ankommen und vor Ort eine Infrastruktur aufbauen. Aber bei spaeteren Fluegen wird es sicher wichtig, dass die Astronauten sich wohl fuehlen.“
Psychologische Unterstuetzung
Die Psyche der Besatzung nehmen Stefan Reuss und Christof Odrich mit ihrem Modell „I-Morph“ ins Visier. „Wir glauben, dass Raumfahrtingenieure ganz sicher ein Gefaehrt entwickeln koennten, das hundert Jahre funktioniert,“ sagt Stefan Reuss. „Aber wer entwickelt die Astronauten fuer so eine Reise?“ Der Mensch bleibt ein Schwachpunkt der Mission. Deshalb soll die Architektur des Raumfahrzeugs verhindern, dass sich die Bewohner waehrend der zweijaehrigen Reise an die Gurgel gehen.
Bewegliche Waende gegen den Frust
Im Raumschiff-Modell „I-Morph“ klappt sich nach dem Start fuer jeden Astronauten ein flexibler Raum aus. Mit Hilfe synthetischer Muskeln in den Waenden laesst er sich an die Beduerfnisse der Bewohner anpassen. Ein frustrierter Sternenfahrer kann zum Beispiel einen selbst geschaffenen Hindernisparcours durchkriechen, um sich abzureagieren. Oder er geniesst einfach ein wenig Weite und Privatsphaere, wie es sie im Kern der Kapsel nicht gibt.
Anregungen fuer die Euro-Mars-Station
Einige Entwuerfe der Studenten koennten tatsaechlich irgendwann in die Entwicklungsarbeit der Ingenieure einfliessen, meint Markus Landgraf von der Esa. Er ist gleichzeitig Vorsitzender der deutschen Mars Society. Der private Verein hat es sich zum Ziel gesetzt, die Planung fuer einen bemannten Flug zum roten Planeten voranzutreiben. Fuer den Sommer 2004 ist der Bau der Euro-Mars-Station in Island geplant, einem Trainings-Camp, das den Mars-Einsatz simuliert. „Wir haben bei der Mars Society ja auch Architekten und die werden sich die Entwuerfe der Studenten bestimmt sehr genau ansehen,“ sagt Markus Landgraf. „Vielleicht laesst sich einiges davon in der Euro-Mars-Station realisieren.“