I oktober 2024, NASA:s Artemis-program kommer att återföra astronauter till månens yta för första gången sedan Apollo-eran. Under åren och decennierna som följer, flera rymdorganisationer och kommersiella partners planerar att bygga infrastrukturen som kommer att möjliggöra en långsiktig mänsklig närvaro på månen. En viktig del av dessa ansträngningar handlar om att bygga livsmiljöer som kan säkerställa astronauternas hälsa, säkerhet, och komfort i den extrema månmiljön.

Denna utmaning har inspirerat arkitekter och designers från hela världen att skapa innovativa och nya idéer för månlivet. En av dessa är Lunar Lantern, ett baskoncept utvecklat av ICON (ett avancerat byggföretag baserat i Austin, Texas) som en del av ett NASA-stödt projekt för att bygga en hållbar utpost på månen. Detta förslag visas för närvarande som en del av den 17:e internationella arkitekturutställningen på museet La Biennale di Venezia i Venedig, Italien.

The Lunar Lantern dök upp från Project Olympus, ett forsknings- och utvecklingsprogram som möjliggjorts tack vare ett kontrakt för Small Business Innovation Research (SBIR) och finansiering från NASA:s Marshall Space Flight Center (MSFC). I överensstämmelse med ICONs engagemang för att utveckla avancerad konstruktionsteknik, Syftet med Olympus var att skapa ett rymdbaserat konstruktionssystem som kommer att stödja NASA och andra framtida utforskningsinsatser på månen.

För att förverkliga denna vision, ICON samarbetade med två arkitektbyråer:Bjarke Ingels Group (BIG), och Space Exploration Architecture (SEArch+). Medan BIG är känt för sin ikoniska arkitektur och sitt arbete med flera mån- och marskoncept under de senaste åren, SEArch+ är erkänt för sina "människcentrerade" design för rymdutforskning och dess långvariga relation med NASA:s Johnson Space Center (JSC) och Langley Research Center (LRC).

Faktiskt, SEArch+ tidigare engagemang med NASA inkluderar deras arbete som en del av Human Habitability Division vid NASA JSC och teamet moon to Mars Planetary Autonomous Construction Technologies (MMPACT). De har också deltagit i flera faser av NASA 3D-Printed Habitat Challenge (2015-2019) som inkluderade Mars Ice House och Mars X-House V2 (de vinnande bidragen i fas 1 och fas 3, respektive).

Resultatet av deras samarbete är Lunar Lantern, en omfattande månutpost som kan byggas på månen med hjälp av automatiserade 3D-robotskrivare. I överensstämmelse med dessa företags filosofi och NASA:s Artemis-program, konstruktionen av denna utpost utnyttjar ett antal växande teknologier såväl som In-Situ-Resource Utilization (ISRU) för att minimera beroendet av jorden.

För deras presentation på Arkitekturutställningen, SEArch+ förberedde en uppdaterad video av deras baskoncept (visas nedan) som illustrerar hur Lunar Lantern-konceptet kommer att möjliggöra en varaktig mänsklig närvaro på månen. För att ta itu med de olika farorna med månmiljön, den huvudsakliga livsmiljön använder tre strukturella komponenter:en basisolator, Spännkablar, och en Whipple Shield.

Basisolatorer är i huvudsak seismiska dämpare, som är utplacerade vid fundamentet för att absorbera de stötar och påfrestningar som orsakas av vanliga "månbävningar" - som antingen är "grunda" eller "djupa". Grunda skalv inträffar på djup av 50–220 km (31–137 mi) och tillskrivs förändringar i yttemperatur och meteoritnedslag. Djupa skalv är mer sällsynta och kraftfulla, med ursprung på djup av ~700 km (435 mi), och orsakas av tidvatteninteraktioner med jorden.

Sedan finns det de externt monterade spännkablarna, som applicerar tryckspänning på livsmiljöerna 3D-printade väggar. Den yttersta komponenten, Whipple-skölden, är ett dubbelt skal som består av ett inre galler och externa skärmpaneler. Detta ger skydd mot ballistiska stötar från mikrometeoriter och utstötningar (orsakade av stötar i närheten) samtidigt som det skyddar den inre strukturen från den extrema värmen som orsakas av direkt exponering för solen.

Förutom att skydda mot extrema temperaturer, strålning, och seismisk aktivitet, en av de främsta bekymmerna är faran som utgörs av alla taggiga och statiskt laddade månregoliter (aka. "måndamm"). Som de illustrerar, Lunar Lander-basen är utrustad för att innehålla (och dra nytta av) detta problem:

"Lunar Lantern-utposten består av livsmiljöer, skjul, landningsplattor, sprängväggar, och vägar. Landningsplattor, tros vara en av de första månstrukturerna, kommer att behöva innehålla och kontrollera de överljuds- och subljudsdammutkast som skapas under uppskjutning och landning. SEArch+s design erbjuder flera strategier för dammreducering och dammuppsamling i tryckbarhet, form, och funktion."

Som animationen visar, konfigurationen av landningsplattorna gör att dammet kan samlas upp, förhindrar att den sprids över ytan och stör verksamheten. Det uppsamlade dammet kan sedan användas som råvara för byggrobotarna, som förlitar sig på regolit för att skapa 3D-printade strukturer. Den här vägen, konstruktionen förhindrar inte bara att ejecta blir en allvarlig fara utan ger också en jämn tillförsel av material som kan användas för att utföra reparationer av strukturen.

När det gäller namnet, detta inspirerades av en annan viktig designfunktion, en som säkerställer mänsklig komfort. Kortfattat, lyktan släpper in ljus från månens yta och förvandlar det sedan till inre belysning som justeras (baserat på habitatets del) och släcks helt för att simulera nattetid. Eller som de förklarar i videon:"För att replikera jordens dagliga dygnsrytm och säsongscykler, Lunar Lunarn använder ett fiberoptiskt system som fångar det nästan eviga ljuset vid månens sydpol och modulerar det i både ljusstyrka och färgtemperatur. Det inre av livsmiljön är organiserad vertikalt, med tre utsedda nivåer - för arbete och träning, middag och umgänge, sovande och privata utrymmen."

Det finns också några påskägg i videon, vilka avicionados för kommersiella utrymmen och rymdutforskning inte kommer att undgå att lägga märke till. I båda videorna som publicerats ovan (särskilt den som producerats av SEArch+), några bekanta fordon kan ses på landningsplattorna. Detta inkluderar SpaceX Starship, som Musk har lovat kommer att vara redo att transportera last och besättningar till månen om några år, och Blue Origins Blue moon lander - möjligen varianten Human Landing System (HLS) speciellt designad för NASA:s Artemis-program.

Det råder ingen brist på idéer för hur människor skulle kunna leva på månen och Mars en dag. Även om designelementen skiljer sig från ett koncept till ett annat, de delar alla samma åtagande att utnyttja 3D-utskrift, hållbarhet, och förmågan att försörja vatten, kraft, och mat med hjälp av lokala resurser. Var och en betonar också hur planering för att leva hållbart i en fientlig miljö kan forma hur vi lever på jorden.

The Lunar Lantern är inte den enda rymdarkitekturutställningen som visas på den 17:e internationella arkitekturutställningen (som kommer att pågå till den 21 november). European Space Agency (ESA) – i samarbete med den internationella arkitektfirman Skidmore, Owings &Merrill (SOM) – visar också upp sitt förslag till ett fullt fungerande semi-uppblåsbart månhabitat, känd som Lunar Village.

Dessa två förslag illustrerar vackert hur förslag för att leva bortom jorden blir en del av den vanliga arkitekturen. När detta decennium går mot sitt slut, denna trend kommer sannolikt att fortsätta, så småningom bli en helt ny form av arkitektonisk, industriell, och inredning. Om och när människor börjar bosätta sig på månen och Mars, vi kan förvänta oss att fastighetsbranschen kommer att följa efter.