Mars design brief. Developing a design brief for the first human base on Mars

In an age of constant innovation, when technology develops faster, than we can get a hold of, the future is the only thing we should be looking forward to. Our role as architects and designers is to reflect on the expanding horizons in front of humanity and deliver solutions to problems, which might not exist yet. By the time that present architectural students ascend to the peak of their professional career, a lot will have changed in this world. According to current timescales, NASA will have just executed the final step of their long-term Journey to Mars, having established a reliable and affordable logistic deep-space infrastructure to Mars. They will have just landed a year-long expedition on the surface of the red planet and will be working towards establishing a permanent base there. Ambitious private companies, like SpaceX will be well on their way to establishing an affordable human transportation with their Mars Colonial Transporter, with an ultimate goal of establishing a colony on Mars. Even today global architectural studios like Foster+Partners have developed an interest and are actively working towards the goal of making Mars a second home for humanity. In order to be successful in our future, we need to embrace it. We need to look forward to the challenges of tomorrow and be prepared when we face them. The purpose of this paper is the development of a design brief, that summarises the design criteria for first human base on Mars. Its purpose is to deliver a general understanding on the topic of Mars exploration, providing in-depth knowledge on the related topics and the specifics of the mission to Mars. First we will look into the history of space exploration, aiming to understanding the historical context of the mission. We will emphasise on its significance for humanity and justify why this radical, dangerous and expensive initiative is taken in the first place. At the threshold of a new age in space exploration we need to evaluate the influence of cosmic knowledge through the ages and just imagine how it can change our future. In the second chapter of this paper we will examine the goals and objectives of the mission to Mars. We will look at the scientific interest and exploration activities that drive this mission, informing the layout and functionality of the base. We will examine how this mission will answer fundamental questions about the essence and distribution of life, crucial environmental issues like global warming, its causes and consequences. We will look at the ambitions for maintaining a sustained human presence on the planet and the potential behind this initiative. In the third chapter we will explore what it takes to make the journey to Mars a reality. We will look at NASA’s long-term strategy for pioneering deep space and further examine each of the stages. We will look at the logistics of transporting crew and cargo and the Mars mission architecture in order to understand the mechanism of space transportation and travel. Finally we will focus on the characteristics of the spacecraft, taking part of the mission and accent on the specific parameters, which will inform our design. In the final stage of this research we will look at the environmental conditions on Mars. We will fully characterise the planet, looking into its evolution, describing its physical properties, general physiography and hydrology. We will examine the main details of the atmosphere, regolith, climate and weather, setting the environmental criteria that the developed design will have to withstand. The final product of this paper is a design brief, a single piece of information, that covers all the general aspects, relating to the development of a design for a surface base on Mars. The brief summarises key information from the paper and provides a basic understanding of the historical context, scientific objectives, mission architecture and environmental conditions on Mars. It allows the reader to go back-and-forth the two documents and acquire more in-depth knowledge in the areas of specific interest.

In un'epoca di innovazione costante, quando la tecnologia si sviluppa più velocemente di quanto possiamo ottenere, il futuro è l'unica cosa che dobbiamo aspettarci. Il nostro ruolo di architetti e progettisti è quello di riflettere sugli orizzonti in espansione davanti all'umanità e fornire soluzioni ai problemi che potrebbero non esistere. Nel momento in cui gli studenti architettonici di oggi si avvicinano al massimo della loro carriera professionale, molti saranno cambiati in questo mondo. Secondo le scadenze attuali, la NASA avrà appena eseguito il passo finale del loro viaggio a lungo termine a Marte, avendo stabilito un'infrastruttura logistica approfondita e accessibile a Marte. Avranno appena atterrato una spedizione per un anno sulla superficie del pianeta rosso e lavoreranno verso la creazione di una base permanente. Le aziende private ambiziose, come SpaceX, saranno in grado di stabilire un trasporto umano a portata di mano con il loro Mars-Colonial Transporter, con l'obiettivo finale di stabilire una colonia su Marte. Anche oggi studi architettonici globali come Foster + Partners hanno sviluppato un interesse e stanno lavorando attivamente verso l'obiettivo di rendere Marte una seconda casa per l'umanità. Per avere successo nel nostro futuro, dobbiamo abbracciarlo. Dobbiamo guardare in avanti le sfide di domani e prepararli quando li affrontiamo. Lo scopo di questo documento è lo sviluppo di un breve disegno, che riassume i criteri di progettazione per la prima base umana su Marte. Il suo scopo è quello di fornire una comprensione generale sul tema dell'esplorazione di Marte, fornendo una conoscenza approfondita sugli argomenti correlati e le specifiche della missione su Marte. In primo luogo esamineremo la storia dell'esplorazione spaziale, con l'obiettivo di comprendere il contesto storico della missione. Sottolineeremo il suo significato per l'umanità e giustificare perché questa iniziativa radicale, pericolosa e costosa sia presa in primo luogo. Alla soglia di una nuova era nell'esplorazione spaziale dobbiamo valutare l'influenza della conoscenza cosmica nel tempo e immaginare come possa cambiare il nostro futuro. Nel secondo capitolo di questo documento esamineremo gli obiettivi e gli obiettivi della missione su Marte. Guarderemo le attività di interesse scientifico e di esplorazione che guidano questa missione, informando il layout e la funzionalità della base. Esamineremo come questa missione risponderà a domande fondamentali sull'essenza e sulla distribuzione della vita, sui problemi ambientali cruciali come il riscaldamento globale, le sue cause e le sue conseguenze. Osserveremo le ambizioni di mantenere una presenza umana sostenuta sul pianeta e il potenziale di questa iniziativa. Nel terzo capitolo esploreremo cosa serve per rendere realtà il viaggio verso Marte. Guarderemo la strategia a lungo termine della NASA per pioniere dello spazio profondo e esaminare ulteriormente ciascuna delle tappe. Guarderemo la logistica del trasporto di equipaggio e carico e dell'architettura missionaria di Mars per comprendere il meccanismo del trasporto spaziale e del viaggio. Infine, ci concentreremo sulle caratteristiche del veicolo spaziale, partecipando alla missione e accento sui parametri specifici, che informeranno il nostro progetto. Nella fase finale di questa ricerca esamineremo le condizioni ambientali su Marte. Caratterizziamo pienamente il pianeta, esaminando la sua evoluzione, descrivendo le sue proprietà fisiche, la fisiografia generale e l'idrologia. Esamineremo i principali dettagli dell'atmosfera, del regolit, del clima e del tempo, fissando i criteri ambientali che il design sviluppato dovrà sopportare. Il prodotto finale di questo documento è un breve disegno, un unico pezzo di informazioni, che copre tutti gli aspetti generali, relativi allo sviluppo di un progetto per una superficie di superficie su Marte. Il riassunto riassume le informazioni chiave del documento e fornisce una comprensione fondamentale del contesto storico, degli obiettivi scientifici, dell'architettura missionaria e delle condizioni ambientali su Marte. Permette al lettore di andare avanti e indietro i due documenti e di acquisire conoscenze approfondite nei settori di interesse specifico.