Purdue forskning och tester tar drömmen om att leva i rymden bortom rymdstationer och gör potentialen för framtida mån - och möjligen Mars - kolonier till verklighet. Kredit:Purdue University foto/Mark Simon
Shirley Dyke ser inte månen som en kratertäckt sfär. Hon förväntar sig att månens bostäder kommer att börja växa fram om ett decennium, hjälpa till att nå ut till ytterligare rymdbebyggelse.
Och hon vill att hennes forskning ska hjälpa till att överbrygga den klyftan.
Fördämning, chef för Purdue Universitys RETH (Resilient ExtraTerrestrial Habitats) Institute, säger att hennes forskning fokuserar på att möjliggöra framtiden.
"Jag är inte en som försöker designa det bästa, sa Dyke, professor i maskin- och anläggningsteknik. "Jag siktar på att föra samman smarta människor från olika discipliner för att nå mål som inte skulle vara möjliga annars. I den här åldern, detta är det mest effektiva sättet att driva vetenskapen framåt.
Hennes nuvarande arbete fokuserar på att förstå vilka egenskaper som gör livsmiljöer säkra genom cyberfysiska tester, som kombinerar datormodeller med fysiska provexemplar.
Tre habitategenskaper är av särskild betydelse:motståndskraft, intelligens och autonomi. Cyberfysisk testning, gjort på Purdue's Herrick Labs, gör att vissa komponenter i potentiella månhabitat kan testas fysiskt, medan andra samtidigt granskas i ett virtuellt sammanhang.
En livsmiljös motståndskraft är nyckeln till arbetet, skapa smarta strukturer som kan stå emot hur många faror som helst. Meteoroidspåverkan, skalv och problem med måndamm (som är mycket skarpt och nötande) är bara några av de många faror som kan skapa olika effekter och faror som påverkar prestandan i rymdmiljön, orsakar en risk för människor.
"Vi behöver inte bygga hela livsmiljön i labbet, utan använd hellre fysiska cybertestningar för att virtualisera några av dessa faktorer, " sa Dyke. "Resultat som strömförlust, termiska problem och tryckförluster kan fångas med datormodeller."
Månens livsmiljöer är bara en del av forskningen av Shirley Dyke, professor i maskin- och anläggningsteknik. Hon arbetar med att använda maskininlärning för att klassificera jordbävningsskador för varje forskningsåtkomst. Kredit:Purdue University foto/John Underwood
För forskningen, RETH kommer att bygga kvartsskaliga livsmiljöer så realistiskt som möjligt i Herrick Labs.
Ett enda fysiskt cybertest kan snabbt ändra virtuella komponenter för att justera för plats, allt från en anläggning på månens yta till inuti lavarör. Datormodeller i kombination med de fysiska habitatrepresentationerna kan redogöra för habitattillväxt, ålder och försämring.
Dyke sa att det slutliga målet är en livsmiljö som inte behöver konstant mänsklig tillsyn.
"Så småningom, vi vill utveckla smarta livsmiljöer som kan svara på förändringar, skada och allt som kan gå fel under ett uppdrag och fortfarande upprätthålla integriteten och säkerheten för vetenskapen inuti, " Hon sa.
"Genom att integrera smarta funktioner i designen, vi kan ha strömförande sensorer att övervaka om ett intrång inträffar, bestämma effekten av överträdelsen, hur stor den är och bestäm vad du ska göra åt den, "Dyke sa. "Robotar kunde då komma och återhämta sig och reparera strukturen."
RETH är ett tvärvetenskapligt partnerskap med 21 forskare från Purdue och tre andra universitet och två industriella partners för att studera vad som är nödvändigt för utomjordiska livsmiljöer.
"Genom att följa en ny teknik som cyberfysisk testning för RETH, Jag hoppas att vi kan skapa den där bryggan mellan disciplinerna som behövs för att skapa ny kunskap, " Hon sa.
Dyke överbryggar också luckor för arbete när det gäller livsmiljöer här på jorden. Automated Reconnaissance Image Organizer använder maskininlärning och för att klassificera och märka bilder och data som samlats in vid jordbävningsskador automatiskt så att data kan vara tillgängliga så att andra forskare kan komma åt dem.
