От Космическая архитектура — это теория и практика проектирования и строительства жилой среды в космическом пространстве.
Архитектурный подход к проектированию космических судов затрагивает все элементы конструируемой среды. Данная отрасль прежде всего базируется на инженерном деле (в особенности, аэрокосмической инженерии), однако связана с различными дисциплинами, такими как физиология, психология и социология. Как и в случае с наземной архитектурой, предпринимаются попытки выйти за рамки составляющих элементов и систем, добиться более широкого понимания проблем и вопросов, от которых зависит успешность проектирования. В значительной степени труд космических архитекторов сводится к разработке проектных концепций орбитальных космических станций, кораблей для исследования Луны и Марса, а также располагаемых на поверхности баз для мировых космических агентств.
В космической архитектуре широко применяется теория архитектуры. Однако некоторые положения и соображения являются уникальными для космических объектов, т.к. значительные проблемы, связанные с проживанием в космосе, привели к тому, что при проектировании жилых помещений акцент делается в первую очередь на функциональную необходимость, декоративные элементы при этом редки или вовсе отсутствуют. В этом смысле полностью перенят принцип архитектурного модернизма, заключающийся в приоритете функциональности над формой. Однако, по мере «взросления» и развития космической архитектуры как дисциплины открываются возможности для диалога об архитектурном дизайне, как это когда-то происходило с наземной архитектурой.
Отправной точкой теории космической архитектуры является поиск экстремальной среды на Земле, условия которой сопоставляются с космическими. Например, люди живут в подводных лодках в глубинах океана, в бункерах под поверхностью земли или в антарктических базах.
Проектируя космические системы, архитекторы могут обращаться к опыту проживания в подобных условиях. Фактически, системы жизнеобеспечения космических станций и аварийные комплекты космонавтов демонстрируют разительное сходство с системами жизнеобеспечения, применяемыми на подводных лодках, и аварийными комплектами военных пилотов.
Космические миссии, в особенности с участием человека, требуют тщательной подготовки. Схожая наземная среда не только помогает в проектировании космической, но также может служить в качестве тестовой площадки для совершенствования применяемых в космосе технологий и тренировки экипажей.
Фундаментальным значением в космической архитектуре обладает обеспечение физического и психологического комфорта во время пребывания в космосе. То, что на Земле считается само собой разумеющимся — воздух, вода, пища, утилизация отходов — требует скрупулёзной проработки в космическом пространстве. Чтобы уменьшить мышечную атрофию и другие последствия пребывания в космосе, космонавт должен придерживаться строгого режима физических упражнений. Тот факт, что продолжительность миссий (оптимально) фиксирована, может приводить к стрессу, вызванному изоляцией. Схожая проблема наблюдается на удаленных исследовательских станциях и во время военной службы, однако нестандартные гравитационные условия могут усугубить чувство неизвестности и тоски по дому. Более того, заключение в ограниченном и неизменном физическом пространстве повышает напряженность в межличностных отношениях в маленьких экипажах и усиливает иные негативные психологические эффекты. Такой стресс можно ослабить путём регулярного общения с оставшимися на Земле семьей и друзьями, медицинской поддержкой, внедрением рекреационной деятельности и доставкой на борт каких-нибудь предметов, ассоциирующихся с домом, например, фотографий или зелёных растений.
Трудности отправки объектов в космос, обусловленные ограничениями запуска, глубоко повлияли на физические формы космической архитектуры. Все космические жилища на данный момент построены по принципам модульной архитектуры. Габариты головного обтекателя (в основном ширина, но также и высота) современных ракет-носителей ограничивают размеры жестких компонентов, отправляемых в космос. Такой подход к строительству крупных конструкций в космосе включает запуск нескольких модулей по отдельности с последующей ручной сборкой. Из-за использования модульной архитектуры планировка получается похожей на туннельную систему, при которой необходимо пройти через несколько модулей, чтобы дойти до нужной точки. Модульная архитектура также стремится к стандартизации внутреннего диаметра или ширины герметичных отсеков, при этом оборудование и мебель располагаются вдоль окружности. Космические станции и располагаемые на поверхности базы такого типа в целом могут расширяться только за счёт присоединения дополнительных модулей в том или ином направлении. При использовании модульной архитектуры обеспечение адекватного рабочего и жилого пространства зачастую становится нетривиальной задачей. В качестве решения может применяться гибкая мебель (складные столы, шторы на рельсах, раскладные кровати), с помощью которой интерьер приспосабливается под конкретные функции, меняется разграничение личного и коллективного пространства.
Французский архитектор и реставратор Эжен Виолле-де-Люк выступал за применение разных форм при использовании разных материалов. Этот принцип особенно важен в космической архитектуре. Ограничения массы при запуске вынуждают инженеров искать все более лёгкие материалы с адекватными свойствами. Более того, особые связанные с орбитальной космической средой трудности, такие как быстрое тепловое расширение в связи с резкими изменениями уровня солнечной радиации, а также коррозия, вызванная бомбардировкой частицами и атомарным кислородом, требуют уникальных решений при выборе материалов. Когда-то индустриальная эпоха начала производить новые материалы, открыв новые возможности для архитекторов. В точности так же достижения в области производства материалов изменят перспективы космической архитектуры. Углепластик уже используется в космическом оборудовании благодаря своему соотношению прочности и веса. Уже проводятся исследования, по результатам которых станет ясно, будет ли углеродное волокно или иные композитные материалы использоваться в строительстве крупных конструкционных элементов космических объектов. Архитектурный принцип, согласно которому следует применять наиболее подходящие материалы без каких-либо украшений, называется «Truth to materials».
Орбитальная и наземная архитектура отличаются тем, что строения на орбите не нуждаются в поддержке собственного веса. Это становится возможным благодаря микрогравитационным условиям объектов в состоянии свободного падения. Фактически, большая часть космического оборудования, например, канадарм, разрабатывается исключительно для применения на орбите. Такое оборудование не могло бы поднять собственный вес на поверхности земли. Микрогравитация также позволяет космонавту перемещать (хоть и медленно) объекты практически любой массы при условии, что тело космонавта достаточно надёжно прикреплено к другому объекту. Следовательно, конструкционные соображения, касающиеся орбитальной среды, значительно отличаются от принципов наземного строительства, и основной задачей обеспечения целостности космической станции обычно остаётся предотвращение повреждения её компонентов при запуске и сборке. Тем не менее, строения на внеземной поверхности необходимо проектировать с учётом поддержания их собственного веса, однако этот вес будет зависеть от местной силы тяжести.
