Em ambientes extremos, os habitats são construídos para a sobrevivência. Submarinos, bases na Antártida e moradias pós-desastre são projetados priorizando a saúde e a segurança. Isso é especialmente verdadeiro para habitats no espaço, onde o espaço é mínimo, o contato com a Terra é remoto e os riscos são inúmeros. 

Mas, à medida que os humanos planejam viagens mais longas à Lua e, eventualmente, a Marte, projetar habitats onde as tripulações possam não apenas sobreviver, mas também prosperar, será essencial para o sucesso da missão.

Agora, engenheiros do MIT e de outras instituições estão explorando maneiras pelas quais habitats em ambientes extremos podem contribuir para o bem-estar mental, emocional e social de uma pessoa. Eles reuniram um recurso que relaciona características do projeto de habitats com resultados de saúde comportamental, como estresse, ansiedade e sentimentos de isolamento. 

Indo além, a equipe visualizou essas relações na forma de uma  plataforma online interativa . Os usuários podem clicar para explorar as conexões entre design e comportamento, como a influência do layout de um ambiente na interação social e na coesão da equipe, e como um espaço reconfigurável pode minimizar a saudade de casa. 

“Já se sabe há algum tempo que viver no espaço é difícil”, diz Mich Lin, doutorando no Laboratório de Sistemas Humanos e no Laboratório de Sistemas de Engenharia do MIT. “Avançamos muito desde a época do humano em uma lata de sardinha. À medida que nossas prioridades se voltam para missões de exploração de longa duração, garantir que a tripulação esteja segura, saudável, feliz e produtiva torna-se ainda mais importante.”

As informações apresentadas pela equipe de Lin, publicadas hoje no periódico npj Microgravity , foram compiladas após uma extensa pesquisa bibliográfica e entrevistas com especialistas. Eles identificaram diversos estudos sobre o design de habitats e sua influência em comportamentos específicos, como o impacto dos níveis de iluminação na qualidade do sono dos astronautas. Esta é, no entanto, a primeira vez que essas informações são reunidas, visualizando as relações e os riscos associados ao design de um habitat e ao bem-estar de seus habitantes. 

Lin observa que o trabalho pode ser aplicado ao projeto de habitats não apenas no espaço, mas também em outros ambientes extremos, isolados e confinados. 

“Submarinos, plataformas de petróleo, expedições polares e até mesmo campos de refugiados ou zonas de guerra são ambientes incrivelmente estressantes”, diz Lin, autor principal do estudo. “Tentamos tornar este trabalho aplicável a diversos cenários e identificar pontos de intervenção no projeto de habitats para reduzir o estresse nesses ambientes extremos.”

Entre os coautores do estudo estão Lu Chen, ex-aluno de graduação do MIT, e a professora Katya Arquilla, da Universidade do Colorado em Boulder. Outros colaboradores importantes para o trabalho incluem Lauren Blackwell Landon, da KBR/NASA, Jeffrey Montes, da empresa de arquitetura espacial Different Systems, e Kara Chou, também aluna de graduação do MIT. 

Os pesquisadores modelaram sua nova ferramenta de design com base em um formato de mapeamento de riscos usado pela NASA. Ao projetar uma espaçonave ou um habitat para astronautas no espaço, a agência mapeia os riscos associados na forma de "grafos acíclicos direcionados" (DAGs). Um DAG se assemelha a uma grande rede de relações que ilustra como certas características do habitat ou da missão podem afetar determinados resultados relevantes para a missão. 

Um DAG típico da NASA representa conexões unidirecionais entre as restrições da missão, como a "distância da Terra", e o resultado para a saúde física de um astronauta, como a qualidade do sono, os impactos cardiovasculares, a função cognitiva e assim por diante. 

“Ao mapear os riscos, podemos identificar pontos de intervenção para caracterizá-los e mitigá-los”, explica Lin. “A NASA usa DAGs como uma contramedida para a atividade arriscada que é o voo espacial tripulado.”

Os pesquisadores buscaram criar um formato DAG semelhante para mapear os riscos associados ao projeto do habitat e resultados comportamentais menos tangíveis, como estresse, tédio, confiança, nostalgia, curiosidade e afinidade com os colegas de tripulação. 

Para isso, a equipe primeiro identificou fatores de design de habitat e resultados de saúde comportamental que seriam especificamente relevantes para a vida em ambientes extremos. Os pesquisadores consultaram diversos recursos nas áreas aeroespacial e de fatores humanos. Para priorizar uma perspectiva centrada no ser humano, eles utilizaram como referência o “ Atlas do Coração ”, escrito pela autora, pesquisadora de serviço social e professora da Universidade de Houston, Brené Brown. No livro, Brown identifica 87 emoções e experiências que definem o que nos torna humanos. 

“A partir daí, fizemos uma seleção criteriosa das emoções que teriam o maior impacto em nosso cenário de projeto de habitat em ambientes extremos”, explica Lin. 

A equipe identificou 14 emoções ou experiências principais que consideraram possíveis consequências comportamentais influenciadas por habitats em ambientes extremos. Entre elas, estão ansiedade, autonomia, nostalgia, curiosidade, fadiga e laços familiares.

Em seguida, realizaram uma ampla pesquisa na literatura científica para identificar estudos relacionados à habitabilidade em ambientes extremos. Por exemplo, a NASA conduziu extensas pesquisas sobre os efeitos da iluminação no sono, na regulação dos ritmos circadianos e na produtividade. Outros estudos investigaram a circulação e o layout do habitat e seus efeitos na privacidade, na conexão social e no desempenho da tripulação. 

Lin e seus colegas reuniram conexões e conclusões de inúmeros estudos para criar um DAG, ou uma rede de características de design de habitat, e seus efeitos subsequentes em aspectos do bem-estar mental, emocional e social. Eles também solicitaram feedback de especialistas da indústria, da academia e da NASA para avaliar e aprimorar o DAG.

Em seguida, desenvolveram uma plataforma online, denominada Atlas de Conexão e Interação Humano-Ambiental, ou  HECIA , como uma ferramenta interativa para projetistas de habitats. 

Ao utilizar o atlas, a equipe prevê que os projetistas podem adotar uma abordagem tanto prospectiva quanto retrospectiva. O atlas apresenta os elementos de projeto do habitat e suas respectivas conexões comportamentais, aproximadamente na ordem em que as decisões são tomadas no planejamento de uma missão. 

Por exemplo, ao projetar uma espaçonave para viajar a Marte, um projetista poderia adotar uma abordagem proativa e clicar primeiro em uma característica associada a um estágio inicial do projeto, como "distância da Terra", sabendo que essa seria uma consideração importante. O atlas exibiria automaticamente os riscos associados a estar longe da Terra, como limitações de recursos como "alimentos", "capacidade médica" e "família e amigos", e impactos na saúde mental, como "nostalgia/saudade de casa". 

Um designer poderia então adotar uma abordagem inversa. Se, por exemplo, ele quiser priorizar a minimização da nostalgia/saudade de casa, poderá clicar no termo para revelar características e ideias de design que a afetam e que potencialmente podem melhorá-la, como, neste caso, "apego ao lugar", ou seja, o sentimento de ligação emocional a um local. Clicar nesse termo, por sua vez, revelaria elementos anteriores, como "reconfigurabilidade" e "privacidade" — elementos de design que poderiam ser implementados para incentivar o apego ao lugar e reduzir a saudade de casa. 

Para cada termo clicado por um designer, Lin e seus colegas fornecem um resumo, baseado em pesquisa empírica, que explica o termo no contexto de habitats extremos e oferece exemplos de intervenções de design. Por exemplo, um designer que busca ideias para minimizar o isolamento social em missões de longa duração pode clicar no termo para revelar uma descrição. 

“Eles podem ler que pesquisas descobriram que 'caminhos de acesso, escadas e entradas contribuem para a formação de amizades e coesão social'”, sugere Lin. “Isso lhes daria uma ideia de como conectar espaços públicos no habitat, por meio de espaços privados, para que as pessoas, essencialmente, precisem interagir.”

Eles enfatizam que a nova plataforma e as ideias que a fundamentam não são uma solução universal para o projeto de qualquer habitat extremo. Isso depende das especificações e restrições de cada habitat em particular. 

“Na verdade, isso nos ajuda a pensar em conexões que podem ser importantes, mas que não são imediatamente óbvias”, diz Lin. “Ao imaginarmos realmente nos tornando uma espécie extraterrestre, ou criando lugares onde queremos viver no espaço, existe um enorme potencial para reimaginarmos habitats que nos façam felizes e produtivos.”

Esta pesquisa foi financiada, em parte, pela NASA.