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Lunar Habitation: il villaggio lunare stampato in 3D firmato Foster+Partners

Il villaggio lunare Lunar Habitation di Foster+Partners stampato in 3D

L’Agenzia Spaziale Europea ESA ha interpellato un consorzio di esperti con lo scopo di rendere concreta la possibilità di costruire un insediamento permanente sulla Luna aprendosi all’utilizzo di metodologie di costruzione pioneristiche. Il gruppo di lavoro per il progetto del villaggio Lunar Habitation include lo studio di architettura Foster+Partners, gli ingegneri spaziali di ALTA s.p.a. in collaborazione con la scuola superiore Sant’Anna di Ingegneria di Pisa e l’azienda Monolite UK che fornisce la stampante 3D D-Shape.

La stampa 3D con materiali lunari

Fin da quando l’uomo ha iniziato ad insediarsi nei luoghi meno ospitali della Terra ha sempre utilizzato materiali appartenenti al sito da colonizzare e tecniche costruttive che derivano dalla disposizione delle risorse che offre il luogo su cui insediarsi. Risorse che dipendono sempre dalla situazione climatica, economica, sociale e di competenze umane in linea con l’epoca storica in cui si costruisce.

Anche per la progettazione di Lunar Habitation, il primo insediamento umano sulla Luna, il consorzio di professionisti organizzato dall’ESA ha seguito la stessa logica che sta alla base dell’architettura vernacolare utilizzato per secoli dall’uomo.

Sul satellite della Terra manca l’atmosfera e le condizioni climatiche sono molto differenti rispetto a quelle del nostro pianeta, inoltre il costo per la costruzione di edifici con tecniche tradizionali, compreso il trasporto di materiali edili dalla Terra alla Luna, sarebbe più che proibitivo. Per questi motivi i professionisti impegnati a progettare il villaggio lunare hanno pensato a delle strutture che possano essere costruite sfruttando i materiali presenti in loco ed abbattendo i costi. Inoltre, si sono serviti del vantaggio fornito dalle tecnologie di ultima generazione quali le le stampanti 3D con cui si costruiscono edifici anche in 24 ore sulla terra.

La tecnica costruttiva ideata dal team ESA consiste nel prelevare la regolite lunare presente in abbondanza sulla luna e utilizzarla come la materia prima che verrà elaborata dalla stampante 3D e trasformata nell’involucro dell’edificio.

“La stampa 3D è in grado di offrire risorse potenziali per agevolare l’insediamento lunare riducendo e semplificando la logistica sulla terra” ha spiegato Scott Hovland, ESA Human Spaceflight Team.

Stampare un villaggio 3D sulla luna

Il sito che gli studiosi hanno ritenuto più idoneo per ospitare il villaggio è il polo sud del satellite nei pressi del cratere Shackleton. Data la sua posizione e la sua inclinazione, le vette distribuite lungo il bordo del cratere sono colpite dal sole per la maggior parte del tempo, inoltre esistono alcune teorie secondo le quali al suo interno ci sarebbero dei depositi di acqua allo stato solido. Anche questo fattore è molto importante perché l’acqua, essenziale per la vita umana, è anche un elemento storicamente fondamentale per la scelta dei luoghi in cui le prime popolazioni umane si insediarono.

Il razzo che verrà spedito sulla Luna conterrà una struttura a forma di cilindro che a sua volta racchiude una cupola gonfiabile e due robot con stampante 3D integrata. La cupola gonfiabile è la struttura di supporto alla costruzione vera e propria e si gonfia a partire da uno dei lati del cilindro, una volta che questo si sarà posizionato sul terreno.

I robot hanno il compito di costruire la struttura della cupola esterna degli edifici che compongono il villaggio. Da un lato della macchina è montata una paletta per raccogliere la regolite lunare, al centro sono installati dei contenitori di deposito della materia prima da stampare, mentre all’altra estremità c’è un braccio robotico dal cui culmine fuoriesce il materiale stampato in 3D che, livello dopo livello, andrà a costruire la struttura del rifugio.

Il villaggio lunare di Foster realizzato con la stampa 3D

L’architettura del villaggio lunare

Per le strutture a forma di cupola che comporranno il villaggio lunare Lunar Habitation, lo studio Foster+Partners ha progettato una costruzione autoportante con struttura cellulare. La scelta è dettata dalla necessità di avere un involucro in grado di proteggere i suoi ospiti da meteoriti, radiazioni gamma ed escursioni termiche, che sono i fenomeni causati dall’assenza di atmosfera sulla Luna e da cui l’uomo deve proteggersi.

La struttura a celle cave, che vista al microscopio ricorda le ossa cave degli uccelli, è stata scelta e progettata per la combinazione di leggerezza e resistenza che è in grado di garantire ed è pioneristica nell’utilizzo della stampa 3D per creare strutture che imitino il sistema naturale biologico. 

 Modello di stampa 3D della struttura ipotizzata, realizzato sulla Terra con un materiale che simula la regolite lunare. Modello di stampa 3D della struttura ipotizzata, realizzato sulla Terra con un materiale che simula la regolite lunare.

Quando il villaggio lunare sarà completato, ciascuna delle cupole potrà ospitare quattro persone ed usufruirà della luce naturale grazie a dei lucernai, mentre la capsula da cui viene gonfiata la prima cupola fungerà da camera stagna e da supporto tecnico. Lo spazio interno sarà pressurizzato, e comprenderà gli spazi per vivere, lavorare, mangiare e fare attività fisica per gli astronauti che si troveranno ad abitare le costruzioni per lunghi periodi, ma anche per studiosi o eventuali turisti spaziali.

Le cupole del villaggio Lunar Habitation stampato in 3D

L'interno della cupola del villaggio Lunar Habitation

“Un villaggio è qualcosa in cui diverse persone si radunano con diverse capacità, diverse opportunità, per costruire una comunità. Non è un paese con alcune case e una chiesa. Ma per me, è anche un trampolino di lancio, un banco di prova… per andare oltre come per esempio, su Marte". cit. Johann-Dietrich Wörner, ingegnere direttore generale ESA.

Lorenza Bisbano

Lorenza Bisbano Architetto

Creativa e curiosa, durante la stesura della sua tesi di laurea riscopre il piacere e la forza della scrittura per la diffusione di informazioni ed idee. Viaggiatrice, esplorando il mondo coniuga la sua passione per l'architettura con la scoperta di nuove culture.