Mars facade system. Modular design of the Mars habitat’s envelope

The initial aim of our research is to propose an innovative architectural design of a façade envelope that would be applicable to a dome-shaped Martian habitat. The technical and executive study on building envelope system on the planet Mars is articulated through analyzing scientific papers and experiment results done by various researchers. The starting form of our study is the Fuller’s geodesic dome, having the most positive features among which its curved form, creating a span without any additional support. Considering the latest achievements in the fields of science and technology, our intention is to develop a structural cross-section of the wall by implementing in-situ materials into a modular system of prefabricated triangular panels. Consequently, solving the issue of the joints between the panels under an angle, we are aiming to provide a structural solution by using a rod system with a robotic assembly. The purpose is to optimize the building technology by using regolith in a combination with basalt and biodegradable PLA, which act as a radiation shield and physical protection, in order to sustain environmentally challenges and possible hazards. Lastly, our most important design objective is to develop, in detail, a window system in order to provide a healthy environment for the crew, by introducing transparent layers of the materials Mylar, Kevlar, and Polycarbonate. By summing up all the information we were able to establish the design of our façade envelope in a way to overcome all obstacles, while allowing natural light and expanding the view towards the Martian horizon.

Lo scopo iniziale della nostra ricerca è quello di proporre un design architettonico innovativo per una facciata a forma di cupola applicabile in un habitat marziano Lo studio tecnico ed esecutivo della costruzione di questo sistema sul pianeta Marte è articolato attraverso l’analisi di articoli scientifici e i risultati ottenuti tramite esperimenti condotti da vari ricercatori. La forma di partenza del nostro studio è la cupola geodetica di Fuller, che possiede le migliori caratteristiche, tra le quali la sua forma curvata, capace di creare una campata senza alcun supporto aggiuntivo. Considerando gli ultimi risultati nei campi scientifici e tecnologici, il nostro scopo è quello di sviluppare una sezione strutturale del muro implementando materiali in loco per creare un sistema modulare di pannelli triangolari prefabbricati. Di conseguenza, risolvendo il problema delle giunture tra i pannelli sotto un certo angolo, miriamo a fornire una soluzione strutturale utilizzando un sistema di aste con un asssemblaggio robotico. Lo scopo è quello di ottimizzare la tecnologia dell’edificio utilizzando regolite in combinazione con basalto e PLA (acido polilattico) biodegradabile, che fungono sia da scudo anti-radiazioni che protezione fisica, al fine di sostenere le sfide ambientali e i possibili pericoli. Infine, il nostro obiettivo progettuale più importante è quello di sviluppare, nel dettaglio, un sistema di finestre in grado di fornire un ambiente salubre all’equipaggio, introducendo strati trasparenti di Mylar, Kevlar e Policarbonato. Tenendo in mente tutte queste informazioni siamo state in grado di stabilire il design della nostra facciata in modo da superare tutti gli ostacoli, consentendo al contempo l’ingresso di luce naturale e ampliando la vista verso l’orizzonte Marziano.