Het Resilient ExtraTerrestrial Habitats Institute werkt eraan om ervoor te zorgen dat de eerste langdurige nederzettingen op andere planetaire lichamen worden beschermd tegen gevaren zoals een meteoroïde die in botsing komt met de maan of gewelddadige zandstormen op Mars.

Shirley Dijk, hoofd van het RETH-instituut van Purdue University, zei dat ze merkte dat de habitats op andere planeten die op tv worden afgebeeld er niet realistisch uit zien. Om de bewoners in leven te houden, een habitatsysteem op een andere planeet zou veel geavanceerder moeten zijn, zelfs slim.

"We hebben besloten om niet te kijken naar hoe we naar Mars komen, maar hoe gedijen we daar als we eenmaal aankomen, " zei Dijk, hoogleraar werktuigbouwkunde en civiele techniek. "Hoe bouwen we eigenlijk habitats die het leven in stand kunnen houden en alle gevaren het hoofd kunnen bieden, maar toch mensen comfortabel houden en dingen in beweging houden op het gebied van verkenning en wetenschap?"

Als onderdeel van het onderzoek, het RETH Institute zal een zo realistisch mogelijke habitat op kwartschaal bouwen in Purdue's Herrick Labs. Deze structuur met de verschillende subsystemen zou het mogelijk maken om sommige componenten fysiek te testen, terwijl andere in een virtuele context worden onderzocht.

"Het idee is dat we stukken in en uit kunnen wisselen om verschillende aspecten van het habitatsysteem te onderzoeken, "Zei Dyke. "We kunnen kijken naar de interacties tussen de subsystemen en begrijpen hoe we ze robuust kunnen laten presteren zoals ze moeten."

Het onderzoek richt zich op drie specifieke habitatkenmerken:veerkracht, intelligentie en autonomie. Het doel is om slimme leefgebieden te ontwikkelen die kunnen reageren op veranderingen en alles wat mis kan gaan tijdens een missie en toch de integriteit en veiligheid van de bewoners en de wetenschap binnenin behouden.

Dyke zei dat het veerkrachtniveau de sleutel is tot het werk, het creëren van habitats die bestand zijn tegen een groot aantal gevaren. Dat omvat enkele die normaal gesproken geen probleem op aarde zijn.

"Het grootste probleem zijn de extreme gevaren waarmee deze habitats te maken zullen krijgen, " zei ze. "Wat gebeurt er als er blootstelling aan straling is, een Marsbeving of een zandstorm en hoe bouwen we een leefgebied dat kan overleven en zich kan aanpassen om met al die dingen om te gaan."

Een deel van het voortbestaan ​​van de habitat is ook het zich bewust zijn van problemen wanneer ze zich voordoen. Er zullen meerdere soorten detectieapparatuur worden onderzocht om te bepalen wat de beste manier is om niet alleen de structurele status van de habitat, maar ook zijn systemen, inclusief life support en omgevingscontroles.

Autonome robotica zal ook worden onderzocht als een manier om te identificeren, het diagnosticeren en oplossen van structurele en systematische problemen wanneer ze zich voordoen.

"In een extreme omgeving zoals de ruimte, als de HVAC uitvalt of als de structuur op de een of andere manier wordt geschonden, dan worden de milieucontroles beïnvloed, Dyke zei. "Cascading mislukkingen kunnen optreden en je moet de conditie van je habitat strak in de hand houden, dus als er iets misgaat, moet je het kunnen repareren of je bewust zijn van de gevolgen als je dat niet doet."

Het RETH Institute is een interdisciplinair samenwerkingsverband van maar liefst 21 onderzoekers van Purdue en drie andere universiteiten en twee industriële partners om te bestuderen wat nodig is voor buitenaardse habitats.

Het eerste RETH-onderzoek begon in 2017 bij Purdue met financiering van het Provost's Office. De oprichting van het RETH Institute werd onlangs aangekondigd als onderdeel van een financiering van in totaal $ 15 miljoen over een periode van vijf jaar van NASA's Space Technology Mission Directorate.

Dyke zei dat uiteindelijk het doel van de habitat is om de mens te dienen. Maar niet elke module zal een continue menselijke aanwezigheid hebben.

"Periodiek, mensen zullen komen opdagen en de habitat moet voor hen klaar zijn, "zei ze. "Het leefgebied moet overgaan naar een staat waarin mensen kunnen binnenkomen, woon er comfortabel, en na een maand of twee, vertrekken. Dan zal de habitat blijven werken tot de volgende keer dat er mensen zijn."