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L’habitat lunare Lunar Lantern in esposizione alla biennale di Venezia

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Nell’ottobre del 2024, il programma Artemis della NASA riporterà gli astronauti sulla superficie della Luna per la prima volta dall’era Apollo.

Negli anni e nei decenni che seguiranno, altre agenzie spaziali e partner commerciali pianificano di costruire l’infrastruttura che consentirà una presenza umana a lungo termine sulla Luna.

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Una parte importante di questi sforzi riguarda la costruzione di habitat in grado di garantire la salute, la sicurezza e il comfort degli astronauti nell’ambiente lunare estremo.

Questa sfida ha ispirato architetti e designer di tutto il mondo a creare idee innovative e nuove per la vita lunare. Uno di questi è la Lunar Lantern, un concetto di base sviluppato da ICON (una società di costruzioni avanzate con sede ad Austin, in Texas) come parte di un progetto supportato dalla NASA per costruire un avamposto sostenibile sulla Luna.

Questa proposta è attualmente in mostra nell’ambito della 17a Mostra Internazionale di Architettura presso il museo La Biennale di Venezia a Venezia, Italia.

Lunar Lanter, cos’è

La Lunar Lantern è emersa dal Project Olympus, un programma di ricerca e sviluppo reso possibile grazie a un contratto Small Business Innovation Research (SBIR) e al finanziamento del Marshall Space Flight Center (MSFC) della NASA.

Coerentemente con l’impegno di ICON nello sviluppo di tecnologie di costruzione avanzate, lo scopo di Olympus è creare un sistema di costruzione spaziale che supporti la NASA e altri futuri sforzi di esplorazione sulla Luna.

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Per realizzare questa visione, ICON ha collaborato con due studi di architettura: Bjarke Ingels Group (BIG) e Space Exploration Architecture (SEArch+).

Mentre BIG è rinomato per la sua architettura iconica e il suo lavoro su più concetti lunari e marziani negli ultimi anni, SEArch+ è riconosciuto per i suoi progetti “incentrati sull’uomo” per l’esplorazione dello spazio e la sua relazione di lunga data con il Johnson Space Center della NASA ) e il Langley Research Center (LRC).

In effetti, il coinvolgimento passato di SEArch+ con la NASA include il loro lavoro come parte della Human Habitability Division presso la NASA JSC e il team MMPACT (Moon to Mars Planetary Autonomous Construction Technologies).

Hanno anche partecipato a più fasi del NASA 3D-Printed Habitat Challenge (2015-2019) che includeva la Mars Ice House e la Mars X-House V2 (le voci vincitrici della Fase 1 e della Fase 3, rispettivamente).

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Il risultato della loro collaborazione è la Lunar Lantern, un avamposto lunare completo che può essere costruito sulla Luna utilizzando stampanti 3D robotizzate automatizzate. Coerentemente con la filosofia di queste aziende e del programma Artemis della NASA, la costruzione di questo avamposto sfrutta una serie di tecnologie in rapido sviluppo e l’utilizzo delle risorse in situ (ISRU) per ridurre al minimo la dipendenza dalla Terra.

Per la loro presentazione all’Architectural Exhibition, SEArch+ ha preparato un video aggiornato del loro concetto di base (mostrato di seguito) che illustra come il concetto di Lanterna Lunare consentirà una presenza umana sostenuta sulla Luna. Per affrontare i vari rischi dell’ambiente lunare, l’habitat principale impiega tre componenti strutturali: un isolatore di base, cavi di tensione e uno scudo Whipple.

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Gli isolatori di base sono essenzialmente smorzatori sismici, che vengono dispiegati alle fondamenta per assorbire gli urti e le sollecitazioni causati dai normali “terremoti lunari”, che sono “superficiali” o “profondi”.

I terremoti poco profondi si verificano a una profondità di 50-220 km e sono attribuiti a cambiamenti della temperatura superficiale e impatti di meteoriti. I terremoti profondi sono più rari e potenti, hanno origine a profondità di ~ 700 km e sono causati dalle interazioni di marea con la Terra.

Poi ci sono i cavi di tensione montati esternamente, che applicano stress di compressione alle pareti stampate in 3D degli habitat Lunar Lantern. Il componente più esterno, il Whipple Shield, è un doppio guscio composto da un reticolo interno e pannelli di schermatura esterni.

Ciò fornisce protezione contro l’impatto balistico di micrometeoriti diretto e di rimbalzo (causati da impatti nelle vicinanze) e allo stesso tempo scherma la struttura interna dal calore estremo causato dall’esposizione diretta al Sole.

Oltre a proteggere dagli estremi di temperatura, radiazioni e attività sismica, una delle principali preoccupazioni è il pericolo rappresentato dalla regolite lunare carica di elettricità statica (nota anche come “polvere lunare”). Come illustrato, la base Lunar Lander è attrezzata per contenere (e beneficiare di) questo problema:

L’avamposto Lunar Lantern è costituito da habitat, capannoni, piattaforme di atterraggio, muri antiesplosione e strade. Le piattaforme di atterraggio, ritenute una delle prime strutture lunari, dovranno contenere e controllare l’espulsione di polvere supersonica e subsonica creata durante lanci ed atterraggi.

Il design di SEArch+ offre molteplici strategie per l’attenuazione della polvere e la raccolta della polvere in termini di stampabilità, forma e funzione“.

Come dimostra l’animazione, la configurazione delle piazzole di atterraggio consente di raccogliere la polvere, evitando che si disperda sulla superficie e interferisca con le operazioni.

La polvere raccolta può quindi essere utilizzata come materia prima per i robot di costruzione, che si affidano alla regolite per modellare strutture stampate in 3D. In questo modo, il design non solo impedisce che i detriti diventino un serio pericolo, ma fornisce anche una fornitura costante di materiale che può essere utilizzato per effettuare riparazioni alla struttura.

La Lanterna Lunare potrebbe essere un faro per l'umanità sulla luna
Rappresentazione artistica dell’interno dell’habitat della Lanterna Lunare. Credito: ICON/BIG

Per quanto riguarda il nome, questo è stato ispirato da un’altra importante caratteristica del design, quella che garantisce il comfort umano.

La Lanterna, insomma, fa entrare la luce dalla superficie lunare e poi la trasforma in illuminazione interna che viene regolata (in base alla sezione dell’habitat) e spenta del tutto per simulare la notte.

O come spiegano nel video: “Per replicare i ritmi circadiani quotidiani e i cicli stagionali della Terra, la Lanterna Lunare utilizza un sistema di fibre ottiche che cattura la luce quasi perpetua al polo sud della luna e la modula sia in luminosità che in temperatura di colore. L’interno dell’habitat è organizzato verticalmente, con tre livelli designati: per il lavoro e l’esercizio, il pranzo e gli spazi sociali, il sonno e gli spazi privati”.

Ci sono anche alcune sorprese nel video, che gli appassionati di spazio commerciale e di esplorazione spaziale non mancheranno di notare. In entrambi i video pubblicati sopra (in particolare quello prodotto da SEArch+), accanto alla struttura del Lunar Lantern si possono vedere alcuni veicoli familiari sulle piattaforme di atterraggio.

Tra questi, la SpaceX Starship, che Musk ha promesso sarà pronta a trasportare merci ed equipaggi sulla Luna in pochi anni, e il Blue Moon lander di Blue Origin, forse la variante Human Landing System (HLS) specificamente progettata per il programma Artemis della NASA.

Non mancano le idee su come un giorno gli umani potrebbero vivere sulla Luna e su Marte.

Sebbene gli elementi di design differiscano da un concetto all’altro, condividono tutti lo stesso impegno a sfruttare la stampa 3D, la sostenibilità e la capacità di fornire acqua, energia e cibo utilizzando le risorse locali.

Ciascuno sottolinea anche come la pianificazione per vivere in modo sostenibile in un ambiente ostile possa modellare il modo in cui viviamo sulla Terra.

La Lanterna Lunare potrebbe essere un faro per l'umanità sulla luna
Impressioni artistiche dell’interno della Lanterna Lunare. Credito: ICON/SEarch+

Ma la Lunar Lantern non è l’unica mostra di architettura spaziale presente alla 17a Mostra Internazionale di Architettura (che durerà fino al 21 novembre). Anche l’Agenzia spaziale europea (ESA) – in collaborazione con lo studio di architettura internazionale Skidmore, Owings & Merrill (SOM) – presenta la sua proposta per un habitat lunare semi-gonfiabile completamente operativo, noto come Moon Village.

Queste due proposte illustrano magnificamente come le idee su come vivere oltre la Terra stanno diventando parte dell’architettura tradizionale.

Alla fine di questo decennio, è probabile che questa tendenza continui, fino a diventare una forma completamente nuova di design architettonico, industriale e di interni. Se e quando gli umani inizieranno a stabilirsi sulla Luna e su Marte, possiamo aspettarci che il settore immobiliare seguirà l’esempio.

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