Архитектура экстремальных условий: как строят в Антарктиде, пустыне и на Марсе

Думаете, ваш ремонт — это сложно? А как насчет строительства дома при температуре -50°C или в условиях постоянных песчаных бурь? Рассказываем, как архитекторы и инженеры создают здания там, где, казалось бы, жить невозможно.

Представьте себе место, где полгода длится полярная ночь, а температура опускается до -89°C. Добро пожаловать в Антарктиду — континент, где обычные строительные нормы не работают.

Главный враг антарктических построек — снег. Он накапливается с огромной скоростью и может буквально похоронить здание за несколько лет. Решение? Поднять дом над землей. Яркий пример такого подхода — британская станция Халли VI. Это не просто концепт, а реально существующая и функционирующая научная база. Она стоит на гигантских лыжах, что позволяет передвигать здание, когда снег начинает слишком сильно накапливаться.

Другой пример инновационного подхода — действующая бельгийская станция «Принцесса Элизабет». Она имеет форму восьмиугольника, что позволяет ветру обтекать здание со всех сторон, предотвращая образование сугробов. А ее приподнятая конструкция позволяет снегу проходить под зданием, не накапливаясь.

Но дело не только в форме. Материалы тоже имеют значение. В Антарктиде используют сверхпрочные сплавы и композиты, способные выдержать экстремальный холод и ветер. А теплоизоляции уделяется особое внимание — стены антарктических станций могут быть толщиной до полуметра.

Если в Антарктиде главная проблема — холод, то в пустыне все наоборот. Здесь архитекторам приходится бороться с испепеляющей жарой, песчаными бурями и недостатком воды.

Одно из самых интересных решений — подземная архитектура. Это не фантастика, а реальность для жителей австралийского города Кубер-Педи, где температура может достигать +50°C. Большинство жителей этого города действительно живет под землей, где естественным образом поддерживается комфортная температура круглый год.

Другой подход демонстрирует город Масдар в ОАЭ — реальный проект экогорода, который сейчас находится в процессе строительства. Здесь здания расположены близко друг к другу, создавая узкие улочки. Это старая арабская техника, которая помогает создавать тень и естественную вентиляцию. А на крышах домов установлены солнечные панели, которые не только вырабатывают электричество, но и защищают здания от перегрева.

Интересный пример современных технологий — «дышащие» здания. Такие проекты реализуются в разных странах, в том числе в Катаре. Их фасады покрыты подвижными панелями, которые открываются и закрываются в зависимости от положения солнца, регулируя температуру внутри.

Пока что дома на Марсе существуют только в проектах, но ученые и архитекторы уже активно разрабатывают концепции марсианских жилищ. И задача эта куда сложнее, чем может показаться.

Главные проблемы Марса — разреженная атмосфера, высокий уровень радиации и экстремальные перепады температур. Плюс к этому, доставка строительных материалов с Земли будет стоить целое состояние. Поэтому большинство проектов предполагает использование местных ресурсов.

Например, NASA действительно проводит исследования по использованию 3D-принтеров для строительства домов из марсианского реголита (породы, покрывающей поверхность планеты). Согласно этим проектам, такие дома будут иметь толстые стены для защиты от радиации и герметичные помещения с искусственной атмосферой.

Другая идея, над которой работают несколько космических агентств, — надувные дома. Они будут легкими для транспортировки с Земли, а на месте их можно будет быстро развернуть и заполнить воздухом. Внешняя оболочка таких домов будет многослойной, с защитой от радиации и микрометеоритов.

Есть и более футуристические проекты, находящиеся на ранней стадии исследований. Например, ученые экспериментируют с идеей создания зданий, которые будут «расти» из спор специально разработанных грибов, питающихся марсианской почвой. Хотя это звучит как научная фантастика, первые лабораторные эксперименты в этом направлении уже проводятся.

С ростом уровня мирового океана идея подводных городов перестает казаться чистой фантастикой. Уже сейчас существуют проекты подводных отелей и исследовательских станций.

Главный вызов здесь — давление воды. Чем глубже, тем оно сильнее. Поэтому подводные структуры часто имеют сферическую или цилиндрическую форму — она лучше всего распределяет нагрузку.

Интересный пример концептуального проекта — подводное эко-поселение «Ocean Spiral», разработанное японской компанией. Это гигантская сфера, соединенная спиралью с морским дном. По проекту сфера будет содержать жилые и рабочие помещения, а спираль — использоваться для добычи энергии из разницы температур воды на разных глубинах.

Другой концептуальный подход предлагает бельгийский архитектор Винсент Каллебо. Его проект «Aequorea» — это идея самодостаточных подводных небоскребов, построенных из переработанного пластика из океана. По замыслу архитектора, они будут питаться энергией волн и биотопливом из водорослей.

Несмотря на разные условия, у архитектуры экстремальных сред есть общие черты. Это максимальная эффективность использования ресурсов, упор на возобновляемые источники энергии и замкнутые циклы жизнеобеспечения. По сути, эти проекты — прообраз городов будущего, которые нам, возможно, придется строить в условиях изменения климата.

Например, технологии сбора и очистки воды, разработанные для пустынь, уже применяются в засушливых регионах по всему миру. А системы рециркуляции воздуха и воды, создаваемые для марсианских баз, могут пригодиться в перенаселенных мегаполисах Земли.

Так что, возможно, решения, разработанные для жизни в экстремальных условиях — будь то Антарктида, пустыня, Марс или глубины океана — в будущем помогут нам сделать жизнь на Земле более комфортной и экологичной. А пока мы можем лишь восхищаться смелостью и изобретательностью архитекторов и инженеров, работающих на пределе возможного.

Обложка: caomos.news