Život v měsíčním světě (VTM -40)

redakce VTM.cz  |  Vesmír

Tento článek vyšel v časopisu VTM před čtyřiceti lety. Svět byl v té době nadšen přistáváním lidí na Měsíci, ale nikdo ještě netušil, že s lidským průzkumem jediného přirozeného zemského satelitu bude zanedlouho konec. Zbývaly už jen dva roky a čtyři výpravy projektu Apollo. Od prosince 1972 se na Měsíc lidská noha už nedostala.

VTM v únoru 1971 vydala článek o projektu měsíčního hotelu tehdy pětadvacetiletého architekta Tomáše Brixe. Rozhodli jsme se ho znovu publikovat. Částečně pro zajímavost, co dříve v časopisech vycházelo, ale také kvůli tomu, že téma je vlastně stále aktuální.

Pokud budete chtít, můžete si přečíst naskenovaný originál. Pro větší pohodlí jsme ho ale přepsali do podoby běžného článku.

Článek v podobě, ve které vyšel v časopisu VTM. Z odkazu v předchozím odstavci si můžete stáhnout větší verzi, vhodnou ke čtení

Život v měsíčním světě

Pavel Toufar

Přestože je Československo malý stát, který si nemůže dovolit nákladný kosmický výzkum, žijí u nás desítky mladých lidí, kterým vesmír učaroval. Jedním z nich je pětadvacetiletý student architektury Tomáš Brix, který v rámci projektové práce na stavební fakultě vypracoval v ateliéru prof. Štursy ve spolupráci se svým bratrem Michalem (studuje architekturu na VŠUP) studii měsíční stavby pro kolektivní bydlení hotelového typu větší skupiny lidí.

Proč se Tomáš Brix rozhodl právě pro studii měsíční stavby? Dejme mu slovo:

„Ani architektura se nemůže vyhnout překotnému vývoji, který zasáhl ve dvacátém století snad všechna odvětví lidské činnosti. Musíme se zamyslet nad tím, zda vývoj architektury nebyl svázán akademickými poučkami, jak se to již mnohokrát v historii tohoto starého umění stalo. Každé podobné ustrnutí potom znamená ztrátu kontaktu s vnějším okolím – a připravuje se tak o možnost řešit vzniklé problémy novým, jednodušším způsobem.

Úzká vazba architektury k člověku a jeho myšlení nutné vyvolává názor, zda by to neměl být právě architekt, kdo by se měl zabývat jako jeden z prvních řešením otázky existence člověka v mimozemských podmínkách a zasáhnout tak do diskuse o osídlení kosmického prostoru lidskou civilizací. Projekt domu na měsíčním povrchu a návrh dalších systémů jednotek k osídlení Měsíce nejsou pouze utopická fantazie, ale mají zcela konkrétní význam.“

Titulní strana časopisu VTM, ve kterém v roce 1971 tento článek vyšel

Hlavní cíl Tomáše Brixe a jeho bratra Michala byla otázka života skupinky lidí, kteří neprošli tvrdým kosmonautickým tréninkem, v nehostinné a skličující měsíční pustině.

Základní stavbu tvoří čtyři obytné válcové moduly, rozestavěné v rozích čtvercové sítě o stranách dlouhých dvacet metrů. Každý základní stavební modul je vysoký 20,5 metru a v průměru má 10 metrů. Na těchto modulech leží střešní příhradová deska a z jejich horních částí vede lanová konstrukce, která má za úkol odvádět nežádoucí tlaky na stropní konstrukci stavby a současně nese pětimetrovou krycí vrstvu měsíční horniny. Tato vrstva rozložená také na stropní desce má zabezpečit odstínění nebezpečného slunečního záření a částečnou ochranu před dopadem mikrometeoritů.

Obytné buňky s jednolůžkovými a dvoulůžkovými pokoji jsou umístěny v základních modulech, v jejichž dolních patrech najdeme regenerační zařízení, strojovny, elektronický mozek a další technické systémy stavby. V horních patrech střední části pod hlavní střešní deskou jsou „společenské prostory“, které obsahují centrální společenskou místnost a společnou jídelnu spojenou galeriemi se spodním patrem, v němž jsou umístěny v nádobách se živným roztokem vybrané druhy rostlin.

Tyto místnosti jsou spojeny s okolím měsíčním světlem prostřednictvím širokých dělených oken, která lze v případě nutnosti zastínit vrstvovými žaluziemi. V přízemí stavby je vzduchová propust, připomínající svým řešením komorové otáčivé dveře. Vždy v protilehlé dvojici komor je načerpáváno a vyčerpáváno ovzduší a nastupuje a vystupuje posádka.

Ve vstupní hale jsou uloženy informace, spojené s centrálním elektronickým mozkem, kontrola vstupu a výstupu, šatny kosmických skafandrů, prádelna s výměníkem prádla standardního typu. Suterény obsahují nemocnici se šestilůžkovou izolací, tělocvičnu, kuchyni a sklady. Prostor pod horní stropní deskou je zastřešen nafukovací komorovou kupolí, která připomíná střechu amerického pavilónu na EXPO 70 v Ósace. Pod touto kupolí jsou instalovány směrové antény pro spojení se Zemí. Posádku tvoří 90 osadníků a 6 členů personálu.

Takhle by hotel mohl vypadat
Příčný řez měsíčním hotelem

Dlouhodobý pobyt v uzavřeném prostoru kosmické lodi nebo stavby s sebou nese také určité množství problémů, které jsou předmětem současného vědeckého výzkumu. Můžeme je rozdělit do několika základních skupin. Připomeňme si jen nejdůležitější.

Ovzduší

Využití pozemského ovzduší (směs 79 % dusíku a 21 % kyslíku) se zdá nepřijatelné vzhledem k nebezpečí vzduchové embolie při náhlém poklesu tlaku způsobeném nečekanou havarijní situací. Náhrada dusíku například héliem se zase ukazuje nežádoucí z psychologického hlediska, protože v kyslíko-héliové atmosféře se spektrum řeči posunuje k vysokým kmitočtům, řádově o 0,7 oktávy.

Nejjednodušší z hlediska současných technických možností by bylo použití kyslíkové atmosféry, což mimo jiné umožňuje také snížení vnitřního tlaku uvnitř stavby a vzhledem k okolnímu vakuu současně i snížení váhy jednotlivých stavebních částí. Použití kyslíkové atmosféry však naráží na přísné požadavky protipožárního zabezpečení a na vyloučení všech hořlavých stavebních materiálů, přísnou izolaci elektrických systémů a zákaz použití jakéhokoli otevřeného ohně.

Zplodiny dýchání

Studie měsíční stavby předpokládá uzavřený regenerační systém ovzduší. Jednou ze zplodin metabolismu posádky je kysličník uhličitý, kterého každý jednotlivec vyprodukuje přibližně 1 kg za 24 hodin. (Ve stavbě z uvedené studie by to tedy při plném obsazení – mimo izolačních lůžek – bylo 96 kg/24 h.) Toto množství musí být samozřejmě odstraněno.

Lidské tělo produkuje v menší míře také jiné škodlivé látky – metan, kysličník uhelnatý, mastné kyseliny aj. Elektrické systémy produkují škodlivý ozón, podobně také stavební plastické hmoty, barvy a další materiály uvolňují škodlivé produkty jako acetony, benzeny, formaldehydy aj. Obsah toxických látek v atmosféře dlouhodobě uzavřené stanice nebo kosmické lodi je podobně jako volba vhodné atmosféry předmětem zkoumání.

Látková výměna

Každý člověk vyloučí ve 24hodinovém cyklu ledvinami 1 až 1,5 kg vody, plícemi 0,3 kg, kůží 0,6 kg a stolicí 0,1 až 0,2 kg. Lidské tělo však musí vyloučenou vodu opět přijmout. Na každého jednotlivce to znamená kolem 2 kg tekutiny za 24 hodin. (Pro celou stanici typu měsíčního „hotelu“ z uvedené studie to je kolem 192 kg/24 h.)

Část vody bude poskytována z dovezených zásob, ale převážnou většinu bude nutné získat v uzavřeném regeneračním systému přímo z metabolických produktů, i přes záporný estetický pohled dosud vštěpovaných zásad. Tuto regenerovanou vodu bude nutné pro její mdlou chuť doplňovat dávkou aromatických příchutí. Velký problém přinese hospodaření s produkty látkové výměny. Fekálie budou shromažďovány ve speciálních kontejnerech pro další zpracování v regeneračním systému (asi přes 0,3 kg/24 hodin na jednotlivce.)

Kresba Michala Brixe s postupem stavby měsíčního hotelu

Potraviny

Základní podmínky životních funkcí lidského jedince jsou určeny nezbytným minimem duševní a fyzické činnosti, optimálními vnějšími podmínkami a fyziologicky plnohodnotnou stravou. Při pobytu člověka v uzavřené kabině kosmické lodi se snižují energetické ztráty organismu na 2000 až 2440 kcal za 24 hodin, což se projevuje také ve skladbě kosmické stravy.

Předpokládáme, že při zachování pravidelného denního režimu se budou energetické ztráty člověka žijícího v uzavřené stavbě na Měsíci pohybovat mezi 2800 až 3000 kcal za 24 hodin, samozřejmě s přiměřenou fyzickou aktivitou v tělocvičných sálech. Z toho vyplývá, že maximální množství tuků v denní dávce bude kolem 150 g, bílkovinová norma zůstane na běžných 120 g a minerální soli budou dodány v množství kolem 20 g. Základní potravinová norma na jednoho člena posádky by se tedy mohla pohybovat kolem 540 g/24 h. K okysličení této dávky na kysličník uhličitý a vodu je potřeba 909 g kyslíku; současně se uvolní 1025 g kysličníku uhličitého, 370 g metabolické vody a konečné produkty dusíkové výměny (především močovina – 42 g).

Psychologie života v měsíčních podmínkách

V každém uzavřeném kolektivu ustupují postupem času stranou všechny ohledy k ostatním i pracovní zápal, ke slovu se naopak dostávají nesváry, vznikající často i z nepatrných a snad i malicherných příčin, z neměnného prostředí a stále stejného okruhu lidí. Psychická deprese posádky měsíční stanice, vyvolaná ponurou krajinou bez života a připomínek prostředí, v němž se člověk narodil, se může stát jednou z největších překážek zabraňujících kolonizaci jiného světa.

Stopa na Měsíci

Z nedostatku potřebných výzkumných podkladů získaných při přímém výzkumu Měsíce je těžko říci, zda nesváry vyvolané shodou okolností by mohly dosáhnout i takové hranice, že pobyt malé skupiny jedinců v neznámém světě by mohl skončit tragicky.

Co soudí o odtržení od okolního světa mořeplavec sir Francis Chichester:

„Přijde den, kdy se kosmonaut pustí sám na cestu, a to nikoli po kruhové dráze vázané na Zemi nebo Měsíc, nýbrž jako volný poutník vesmírem pod svou vlastní kontrolou, jako námořník a jako opuštěný letec našich dnů? Obávám se, že by takového odvážlivce zahubila samota.

Je zajímavé, že to je pravý opak zkušeností z moře. Osamělost na vás dotírá jen tehdy, když vám něco náhle připomene, že jste na moři doopravdy sám.

Když se dostanete do vážných potíží a váš člun se potápí, máte naději – i když zcela nepatrnou – že budete zachráněn. Někteří lidé plavali v moři velmi dlouhou dobu. Existuje-li alespoň záblesk naděje, plně to stačí – a lidské bytosti jsou stvořeny tak, že jim k záchraně života stačí pouhá naděje. V kosmickém prostoru však podobná naděje neexistuje…“

Přísný výběr posádky podle požadavků psychologů by mohla doplnit i vhodná volba řešení obytných a pracovních prostorů kosmické stanice. Něco podobného je v základu naznačeno ve studii „měsíčního hotelu“: Obytné buňky, určené ke spánku a případné samostatné vědecké práci, vyžadující soustředění, zabezpečuje 9 metrů čtverečních pro nejnutnější pohodlí člena posádky. Malé obytné prostory vyvolávající stísněné dojmy z omezeného prostoru však doplňují rozsáhlá společenská patra, především společná jídelna propojená galeriemi s pohledem do nižšího květinového prostoru.

Na zemi se sluneční paprsky zčásti rozptylují v atmosféře, a dosahují proto jasnosti kolem 440 000 La. Na Měsíci, kde atmosféra není, je jejich jasnost 700 000 La. To také stačí pro odrazové osvětlení širokými okny, která slouží jako doplněk elektrického osvětlení vnitřních prostorů.

Po prvních dnech pobytu v těsných prostorách měsíční stanice by se mohly malé starosti rozrůstat do velkých rozměrů, ztráta pocitu bezpečí by mohla u slabších jedinců vést až k psychickému zhroucení a panice. Vybudování psychologické bariéry proti těmto negativním vlivům nového prostředí na psychiku lidského jedince spočívá nejen ve vlivu kolektivu, ale také ve vhodném řešení vnitřních prostorů stanice a skladbě programu činnosti…


Po čtyřiceti letech

Tomáš Brix je dnes významný český architekt, provozuje Atelier B.R.I.X. Pokud vás jeho život zajímá, stáhněte si bakalářskou práci Kateřiny Nechvílové s výmluvným názvem Architekt Tomáš Brix (přímý odkaz na PDF).

Z této práce vyjímáme několik částí. První se týká historie tvorby měsíčního hotelu:

„Další zahraniční stipendium zavedlo Brixe ještě dál, do New Yorku. V té době v USA ve městě New Jersey pobýval jeho bratr Michal Brix, také architekt, což Tomášovi poskytlo první zázemí. V roce 1969 americká veřejnost velmi silně prožívala Armstrongův návrat z Měsíce. Brixe tato atmosféra příslibu nových možností okamžitě inspirovala. Romány Raye Bradburyho jitřily fantazii a představy o budoucnosti lidské populace a o osidlování Měsíce. Těmto představám nahrávala skutečnost, že si lidé začínali čím dál víc uvědomovat smrtelnost naší planety a vyčerpatelnost jejích zdrojů.

Tomáš Brix tehdy objevil v newyorské knihovně publikaci barona Hiltona o jeho vizi hotelu na Měsíci a spolu s bratrem Michalem se rozhodli tuto myšlenku zdokonalit. Vedli dokonce korespondenci s NASA a shromažďovali informace o měsíčním klimatu a o podmínkách, které by tuto sci-fi vizi mohly uvést ve skutečnost. Bratři Brixové přišli s konstrukčním konceptem cylindrických modulů, které by se vyráběly na Zemi a poté by byly přepravovány na Měsíc. Jednotlivé moduly by bylo možné k sobě snadno přimontovat a jejich velikost by závisela na účelu, kterému by měly sloužit. V těchto modulech by bylo nutno umístit zařízení na vyrovnávání teplotních, tlakových a vzduchových rozdílů, jelikož na Měsíci je vakuum a silně zde působí různá kosmická záření. Spodní část modulu umístili v návrzích pod povrch Měsíce a střechu plánovali pokrýt pět metrů tlustou vrstvou měsíční půdy.

Po návratu do Prahy konzultoval Tomáš Brix tento projekt s profesorem Jiřím Štursou a ten ho přijal jako ročníkovou práci. Domluvil mu dokonce schůzku s tehdy slavným vesmírným odborníkem Frankem Malinou. Projekt hotelu na Měsíci vzbudil mezinárodní zájem a Tomáš Brix byl pozván na kongres do Bruselu, kde měl tuto vizi představit. V tu chvíli už ale byly hranice pro výjezdy z Československa uzavřeny.“

Lunární základna, projekt, 1969 (s Michalem Brixem)

„Dalo by se říct, že studentským projektem lunární základny přispěli bratři Brixové k neofuturistickým projektům, jejichž boom provázel celá šedesátá léta. Své vize stavěli na předpokladu, že by brzy mohla fungovat pravidelná doprava na Měsíc a zpět a že by se tak lidem zpřístupnily tamější energetické zdroje a materiály.

Klima na Měsíci se velmi liší od klimatu na Zemi. Na Měsíci jsou extrémní teplotní rozdíly mezi místy, na která dopadá sluneční záření, a mezi těmi, která jsou ve stínu. Existuje zde vakuum, jiný tlak, a působí zde různá kosmická záření. Na měsíční povrch čas od času dopadají meteority, i když zdaleka ne v takovém množství, jak se soudilo před tím, než zde člověk přistál.

Pro takzvané moduly (jak říkali jednotkám určeným pro pobyt lidí) navrhli bratři cylindrický tvar a plánovali je vyrábět v různých velikostech, podle účelu, kterému by měly sloužit. Jednotlivé moduly by vytvářely pravidelná trojúhelná nebo čtyřúhelná mřížkovitá seskupení.

Tyto shluky modulů by byly částečně ukryty pod zemí. Stěny směřující ke Slunci by chránily slunolamy a střechy by pokryla měsíční půda. Ve stěnách, které by nemířily ke Slunci, by naopak mohla být okna chráněná převisy střechy. Před umístěním modulů by bylo nutné provést topografický průzkum a zjistit, kudy procházejí rovnoběžky a poledníky, kde a v jaké intenzitě budou sluneční paprsky dopadat, a následně využít členitého měsíčního povrchu a jeho kráterů, které by mohly také plnit ochrannou funkci.

V návrhu jeho autoři počítali s nemocnicemi, kuchyněmi, restauracemi i gymnázii, ale i zábavními podniky. Do každého navrženého modulu umístili architekti přístroje na vyrovnávání tlakových, vzduchových a tepelných podmínek.“


V lidském výzkumu Měsíce se od doby vydání článku před čtyřiceti lety takřka nic nezměnilo. Poslední lidská noha ho opustila 14. prosince 1972 a myšlenky na hotely umístěné na jiných planetách jsou stejně vzdálené jako tenkrát. Na téma vesmírných letů a pobytu lidí na vzdálených planetách aktuálně připravujeme ještě další článek, vyjde za několik dnů.

Nejčtenější