Erethea: un nuovo progetto di modulo abitativo su Marte

The exploration and colonization of Mars is one of the main goals of the 21st century. What just a few decades ago might have been seen as a futuristic and utopic vision is now becoming a tangible possibility, thanks to rapid technological advancements and growing interest from both governmental and private scientific programs. Designing for Mars and making life possible on a planet so different from our own, however, is an incredibly complex challenge - one that raises enormous questions for science and innovation. The construction of a Martian habitat, carefully conceived to ensure safety, comfort, and sustainability, goes far beyond the simple creation of a shelter. It requires innovative solutions in terms of materials, energy, insulation, and resource management. This thesis aims to study the best structural and architectural solutions, while also addressing the complex obstacles posed by the planet’s environmental conditions. It focuses on the challenges related to cosmic radiation, reduced gravity, and extremely low temperatures, always considering the scarcity of local resources. The ambitious research and analysis proposed here culminates in a project of interdisciplinary nature, blending structural and aerospace engineering, architecture, astrophysics, and environmental sciences. This work analyzes the key physical phenomena influencing structural and architectural design on Mars: from reduced gravity and complex geology to seismic activity, radiation exposure, interactions with the Martian wind, and the probabilistic assessment of meteorite impacts. These analyses will lead to the development of a comprehensive design proposal.

L’esplorazione e la colonizzazione di Marte è uno dei principali e più ambiziosi obbiettivi del XXI secolo. La concretezza di quella che alcuni decenni fa poteva essere vista come visione futuristica e astratta viene resa possibile dai rapidi avanzamenti della tecnologia e dalle manifestazioni di interesse dei programmi scientifici governativi e privati. Progettare su Marte e rendere possibile la vita su un pianeta diverso dal nostro risulta però una sfida molto complicata che si confronta con quesiti enormi per la scienza e l’innovazione. La costruzione di un habitat marziano, pensato per garantire sicurezza, comfort e sostenibilità, non si limita, dunque, alla sola realizzazione di un rifugio, ma impone soluzioni innovative in termini di materiali, di energia, di isolamento e di risorse. Questa tesi si propone di studiare le soluzioni migliori a livello strutturale e architettonico per realizzare un nuovo habitat su Marte. Inoltre, essa cerca di superare i complessi ostacoli imposti dalle condizioni ambientali del Pianeta, ponendo l’attenzione sui limiti principali legati alla radiazione cosmica, alla gravità ridotta e alle temperature estremamente basse. Si dovrà tenere conto degli ostacoli tecnologici dovuti al difficile accesso alle materie prime. L’ambiziosa ricerca e analisi che si profila si concretizza in un progetto che risulta di natura interdisciplinare, fondendo l’ingegneria strutturale e aerospaziale, l’architettura, l’astrofisica e le scienze ambientali. Questo lavoro analizza i principali fenomeni fisici che influenzano il dimensionamento strutturale e architettonico su Marte: dalla gravità ridotta alla complessa natura geologica, dagli eventi sismici alle radiazioni, dalle interazioni con il vento marziano fino al rischio legato al fenomeno degli asteroidi. L’insieme di queste analisi condurrà alla definizione di un progetto.