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SPACE HABITABILITY. Integrating Human Factors into the Design Process to Enhance Habitability in Long Duration Missions
Astronauten arbeiten in den extremsten Umgebungen und unter lebensgefährlichen Bedingungen, um das Wissen der Menschheit über den Weltraum zu erweitern. Radioaktive Strahlung, Anpassung an die Schwerelosigkeit, Isolation und Mensch-Technik-Interaktion sind nur einige der vielen Herausforderungen, welche sich gravierend auf die Bewohnbarkeit des Weltalls auswirken und damit auch auf die Leistungsfähigkeit, die Sicherheit und das Wohlbefinden eines Menschen. Kenntnisse über den Einfluss dieser Faktoren auf den Menschen sind von größter Bedeutung wenn es darum geht, Leistungsfähigkeit, Sicherheit und den Erfolg der Mission zu gewährleisten. Human Factors, eine Fachrichtung welche die Interaktion zwischen Menschen und anderen Elementen des Systems behandelt, wurde bis heute nicht angemessen berücksichtigt, welches Berichten zufolge die Ursache für das geringe Niveau der Bewohnbarkeit von Raumstationen, von der Mir bis hin zur derzeitigen Internationalen Raumstation, ist. Wie die European Cooperation for Space Standardization betonte ist die Integration von fundiertem Human Factors-Wissen in allen Projektphasen von Anfang an eine primäre Notwendigkeit, insbesondere in Anbetracht des immer warscheinlicher werdenden Szenarios einer Langzeitmission. In dieser Arbeit wird ein neues konzeptionelles Modell als Lösungsweg für den Umgang mit diesen Bedürfnissen vorgeschlagen, welches den Schwerpunkt auf die Einbeziehung von Human-Factors-Prinzipien in alle Aspekte einer bemannten Langzeitmission setzt, um die Bewohnbarkeit im All zu verbessern. Das neue konzeptionelle Modell, nachstehend als "Integrated Design Process (IDP)" bezeichnet, umfasst drei wichtige Designprinzipien: Faktoren der Bewohnbarkeit, einen benutzerzentrierten Ansatz und eine ganzheitliche Methodik. Das konzeptionelle Modell wurde in vier Studien im Vergleich zu existierenden Modellen untersucht. An der ersten Studie waren Studenten aus verschiedenen Fachrichtungen beteiligt, welche das Modell einsetzten, um die Gestaltung einer Mondbasis zu unterstützen. An der zweiten Studie war der Arbeitskreis Extreme-Design beteiligt, welcher das Modell einsetzte, um Verfahren zum Bewohnbarkeits-Debriefing sowie Sensorenreize während einer simulierten Mission auf der Mars Desert Research Station zu untersuchen. An der dritten Studie waren Studenten des Lehrstuhls Mensch-Maschine-Systeme der TU Berlin beteiligt, welche Raumausrüstung für Systemabläufe in einer Mensch-Maschine-Umgebung entwarfen. An der vierten Studie war ein interdisziplinäres Team im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) beteiligt, welches das Modell beim Entwurf eines closed-loop Habitat-Systems für Langstreckenmissionen anwendete. Die Ergebnisse dieser Studien zeigten, dass im Vergleich zu den aktuellen Methoden die Verwendung des IDP-Modells während der Entwurfsphase die Bewohnbarkeit verbessert. Die Vermutung liegt daher nahe, dass die Verwendung eines solchen Modells in der Planungsphase einer Weltraummission die Bewohnbarkeit und als Folge die Leistungsfähigkeit des Menschen und dessen Sicherheit verbessern und letztendlich zum Erfolg der Mission beitragen kann. Die Auswirkungen eines solchen Modells gehen über die Anwendung im Weltraum hinaus und schließen auch andere Umgebungen mit ein, in welchen Menschen in geschlossenen Räumen für längere Zeit leben und arbeiten müssen, wie beispielsweise in Forschungslaboren in der Antarktis, aber auch in Megastädten und Altenheimen.
SPACE HABITABILITY. Integrating Human Factors into the Design Process to Enhance Habitability in Long Duration Missions
Astronauten arbeiten in den extremsten Umgebungen und unter lebensgefährlichen Bedingungen, um das Wissen der Menschheit über den Weltraum zu erweitern. Radioaktive Strahlung, Anpassung an die Schwerelosigkeit, Isolation und Mensch-Technik-Interaktion sind nur einige der vielen Herausforderungen, welche sich gravierend auf die Bewohnbarkeit des Weltalls auswirken und damit auch auf die Leistungsfähigkeit, die Sicherheit und das Wohlbefinden eines Menschen. Kenntnisse über den Einfluss dieser Faktoren auf den Menschen sind von größter Bedeutung wenn es darum geht, Leistungsfähigkeit, Sicherheit und den Erfolg der Mission zu gewährleisten. Human Factors, eine Fachrichtung welche die Interaktion zwischen Menschen und anderen Elementen des Systems behandelt, wurde bis heute nicht angemessen berücksichtigt, welches Berichten zufolge die Ursache für das geringe Niveau der Bewohnbarkeit von Raumstationen, von der Mir bis hin zur derzeitigen Internationalen Raumstation, ist. Wie die European Cooperation for Space Standardization betonte ist die Integration von fundiertem Human Factors-Wissen in allen Projektphasen von Anfang an eine primäre Notwendigkeit, insbesondere in Anbetracht des immer warscheinlicher werdenden Szenarios einer Langzeitmission. In dieser Arbeit wird ein neues konzeptionelles Modell als Lösungsweg für den Umgang mit diesen Bedürfnissen vorgeschlagen, welches den Schwerpunkt auf die Einbeziehung von Human-Factors-Prinzipien in alle Aspekte einer bemannten Langzeitmission setzt, um die Bewohnbarkeit im All zu verbessern. Das neue konzeptionelle Modell, nachstehend als "Integrated Design Process (IDP)" bezeichnet, umfasst drei wichtige Designprinzipien: Faktoren der Bewohnbarkeit, einen benutzerzentrierten Ansatz und eine ganzheitliche Methodik. Das konzeptionelle Modell wurde in vier Studien im Vergleich zu existierenden Modellen untersucht. An der ersten Studie waren Studenten aus verschiedenen Fachrichtungen beteiligt, welche das Modell einsetzten, um die Gestaltung einer Mondbasis zu unterstützen. An der zweiten Studie war der Arbeitskreis Extreme-Design beteiligt, welcher das Modell einsetzte, um Verfahren zum Bewohnbarkeits-Debriefing sowie Sensorenreize während einer simulierten Mission auf der Mars Desert Research Station zu untersuchen. An der dritten Studie waren Studenten des Lehrstuhls Mensch-Maschine-Systeme der TU Berlin beteiligt, welche Raumausrüstung für Systemabläufe in einer Mensch-Maschine-Umgebung entwarfen. An der vierten Studie war ein interdisziplinäres Team im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) beteiligt, welches das Modell beim Entwurf eines closed-loop Habitat-Systems für Langstreckenmissionen anwendete. Die Ergebnisse dieser Studien zeigten, dass im Vergleich zu den aktuellen Methoden die Verwendung des IDP-Modells während der Entwurfsphase die Bewohnbarkeit verbessert. Die Vermutung liegt daher nahe, dass die Verwendung eines solchen Modells in der Planungsphase einer Weltraummission die Bewohnbarkeit und als Folge die Leistungsfähigkeit des Menschen und dessen Sicherheit verbessern und letztendlich zum Erfolg der Mission beitragen kann. Die Auswirkungen eines solchen Modells gehen über die Anwendung im Weltraum hinaus und schließen auch andere Umgebungen mit ein, in welchen Menschen in geschlossenen Räumen für längere Zeit leben und arbeiten müssen, wie beispielsweise in Forschungslaboren in der Antarktis, aber auch in Megastädten und Altenheimen.
SPACE HABITABILITY. Integrating Human Factors into the Design Process to Enhance Habitability in Long Duration Missions
SPACE HABITABILITY. Integration von Human Factors in den Entwicklungsprozess zur Verbesserung der Bewohnbarkeit für langandauernde Weltraummissionen
Schlacht, Irene Lia (author)
2012
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720