E.L.L.E. extreme livable lightweight environment. Progettazione di una unità abitabile sul pianeta Marte

Architecture is the tool that allows to get in touch with what surrounds us, it is that discipline that interfaces with nature, assimilates it and shapes it. We are in an era in which technology is advancing rapidly and this implies the need to investigate a new type of architecture, with more performing materials. Space exploration has always allowed us to make great strides in research and has provided innovative techniques that have improved everyone’s life. For this reason, but also to look to the future of exploration, this thesis will focus on research in the field of space architecture, a discipline that concerns the planning of structures in extreme environments both in space and on Earth. Research in this field makes it possible to identify new construction methods using alternative materials, enabling architecture to progress and update traditional methods. After an introductory part focused on the history of space exploration and on the definition of the discipline of space architecture, the thesis will develop a study on lightweight materials and their possible application related to space exploration. In fact, these are materials that are particularly suitable for these purposes, as they are easy to transport and assemble and guarantee high performance. Following an excursus on some of the most important representative space missions for space architecture, the analysis will move on to the study of the planet Mars, to learn what are the characteristics that distinguish the inhospitable environment of the planet. The analysis carried out will culminate in the generation of a project of a livable unit, with a particular focus on the study of form through decision making and multi-objective optimization techniques. An emphasis will be placed on the material aspect and on the software that allows to generate the three-dimensional model. Therefore this research path will allow to deal with an innovative type of architecture, experimenting with novel materials and new methods for the generation of architectural forms and their implementation through the use of algorithmic modeling programs, such as Grasshopper.

L’architettura è quello strumento che permette di entrare in contatto con ciò che ci circonda, è quella disciplina che si interfaccia con la natura, la assimila e la modella. Ci troviamo in un’epoca in cui la tecnologia avanza rapidamente e ciò comporta l’esigenza di indagare un tipo di architettura nuova, con materiali più performanti. L’esplorazione spaziale ha da sempre permesso di effettuare grandi passi in avanti nella ricerca e ha fornito tecniche innovative che hanno migliorato la vita di tutti. Per tale motivo, ma anche per volgere lo sguardo al futuro dell’esplorazione, questa tesi verterà su una ricerca nell’ambito della space architecture, una disciplina che riguarda la pianificazione di strutture in ambienti estremi sia nello spazio che sulla Terra. La ricerca in questo campo permette di identificare nuove modalità di costruzione per mezzo di materiali alternativi, facendo sì che l’architettura progredisca e aggiorni i metodi tradizionali. Dopo una parte introduttiva concentrata sulla storia dell’esplorazione spaziale e sulla definizione della disciplina della space architecture, la tesi svilupperà uno studio sui materiali leggeri e sulla loro possibile applicazione legata all’esplorazione spaziale. Si tratta, infatti, di materiali particolarmente adatti a questi scopi, in quanto facili da trasportare e da assemblare e garanti di alte performance. In seguito ad un excursus su alcune delle più importanti missioni spaziali rappresentative per la space architecture, l’analisi si sposterà sullo studio del pianeta Marte, per apprendere quali siano le caratteristiche che contraddistinguono l’ambiente inospitale del pianeta. L’analisi effettuata culminerà nella generazione di un progetto di un’unità abitabile, con un particolare focus sullo studio della forma attraverso tecniche di decision making e di ottimizzazione multi-obiettivo. Verrà posto un accento sull’aspetto materico e sui software che permettono di generare il modello tridimensionale. Questo percorso di ricerca permetterà, quindi, di confrontarsi con un tipo di architettura innovativa, sperimentando con materiali non tradizionali e con nuovi metodi per la generazione delle forme architettoniche, permettendone l’implementazione tramite l’uso di programmi di modellazione algoritmica, quali Grasshopper.