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feuille internationale d’architecturen°2/3 2017 € 5,00

OrbiTectureurbatecture

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2/3 . 2017feuille internationale d’architecture

Guest Editor: Gennaro Russo, Center for Near Space

Expansion de l'humanité dans l'espace. La Vision du Centre pour l’espace procheGennaro Russo, Directeur général du Centre for Near Space, Vice-Président de l'Institut italien pour l'avenir

Orbitecture et SpaceHub: l’approche systemiqueGuido De Martino, Massimo Pica Ciamarra, Gennaro Russo, Vincenzo Torre, Center for Near Space

La participation et la contribution du Japonau programme de la Station spatiale internationale (ISS)

Visions de la vie future dans le Quatrième Environnement :l'évolution de la forme des habtats humains dans l'espace

Masataka Maita, JAXA Aerospace Exploration Agency

Vincenzo Torre, Vice-Directeur général du Centre for Near Space

Architectures planétaires et technologies de construction Les projets de colonisation de l'espace : la Lune (ESA) et Mars (NASA)Marco Sorito, MSa - Home Design

Conception des habitats martiens et défis pour la santé humaine dans l’espaceNicholas Jewell, Shaun Moss, Emmy Jewell, Susan Ip Jewell, Mars Without Borders (MWOB)

OrbiTectureurbatecture

L’homme « quelconque », voyager dans l’espace : adaptation psychologique et possibilités de vie dans les modules architecturaux du Quatrième EnvironnementCaterina Arcidiacono, Aurora Martina Russo, Federico II University of Naples

éditorial

fondateurs (en 1958) Aulis Blomdstedt, Reima PietIlä, Heijo Petäjä, Kyösti Alander,André Schimmerling directeur de 1958 à 2003

responsable de la revue et animateur (de 1986 à 2001) avec A.Schimmerling, Philippe Fouquey

directeur Massimo Pica Ciamarra

Cercle de Rédaction Sophie Brindel-Beth, Kaisa Broner-Bauer, Luciana de Rosa rédacteur en chef, Jorge Cruz Pinto, Päivi Nikkanen-Kalt, Massimo Locci, Luigi Prestinenza Puglisi, Livio Sacchi, Bruno Vellut, Jean-Yves Guégan

collaborateursAllemagne Claus SteffanAutriche Liane Lefaivre, Anne Catherine Fleith, Wittfrida Mitterer Belgique Lucien Kroll, Henry de Maere d'AertrikeEspagne Jaime Lopez de Asiain, Ricardo FloresEstonie Leonard Lapin Angleterre Jo Wright, Cécile Brisac, Edgar GonzalezCanada Masha EtkindChine Lou Zhong Heng, Boltz ThorstenCuba Raoul PastranaEtats-Unis Stephen Diamond, James Kishlar, Alexander Hartray Finlande Severi Blomstedt, Kimmo Kuismanen, Juhani Katainen, Veikko Vasko, Matti Vuorio, Olavi KoponenFrance Attila Batar, Jean-Marie Dominguez, Luc Doumenc, Pierre Lefévre, Michel Martinat, Agnès Jobard, Mercedes Falcones, Anne Lechevalier, Pierre Morvan, Frédéric Rossille, Maurice Sauzet, Michel ParfaitJordanie Jamal Shafiq IlayanHollande Alexander Tzonis, Caroline Bijvaet, Tjeerd WesselHongrie Katalin Corompey Israel Gavriel KerteszItalie Paolo Cascone, Aldo M. di Chio, Francesco Iaccarino Idelson, Antonietta Iolanda LimaPortugal Francisco De Almeida

en collaboration avec• INARCH - Istituto Nazionale di Architettura - Roma• Museum of Finnish Architecture - Helsinki• Fondazione italiana per la Bioarchitettura e l'Antropizzazione sostenibile dell'ambiente

archives iconographique, publicité redaction@lecarrebleu.eu

traductions Adriana Villamena révision des textes français : F.Lapied

mise en page Francesco Damiani

abonnements www.lecarrebleu.eu/contact

édition nouvelle Association des Amis du Carré Bleu, loi de 1901 Président François Lapied tous les droits réservés / Commission paritaire 593 « Le Carré Bleu, feuille internationale d'architecture »

siège social c/o D.S., 24, rue Saint Antoine, 75004 Paris www.lecarrebleu.eu

arrive bientôtcoming soon

prossimamente

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éditorial

Avec « Urbatecture/OrbiTecture » Le Carré Bleuouvre une courte série de numéros thématiques : «Towards the City of Dialogs», « water, Architecture andthe Town »,« The Utopias of tomorrow » « OrbiTecture » est un néologisme né en 2015,exactement 50 ans après « Urbatecture », un termeinventé par Jan Lubicz Nycz illustrant les « bâtimentsà cuillère grande hauteur », mégastructures à fonctionsmultiples qui animaient sa proposition pour Tel-Aviv.Bruno Zevi prônait cette hypothèse avec le but d'éviterla séparation entre urbanisme et architecture, et desurmonter toute distinction fonctionnelle anachronique :en 1973 « urbatettura » est parmi « Les sept invariantsde l'Architecture Moderne. » Ce numéro de Le Carré Bleu rassemble des histoireset des réflexions sur la construction hors de notreplanète et dans l'un des articles décrit en synthèse laproposition de la future station spatiale placée en orbiteterrestre basse -dont l'altitude est entre 160 et 2000 km-qui, tandis que le ISS abrita aujourd’hui 6 chercheurs, al'intention d'accueillir une centaine de personnes, dontun tiers sont aussi de simples touristes de l'espace. En tant que ville spatiale « cislunaire », cetteinfrastructure est une synthèse de quatre fonctionsprimaires : centre d'échange pour Voyage à d'autresparties de la « ville » et vers l'exploration de l'univers ;station de ravitaillement en carburant et de maintenance(hangar) ; laboratoire de recherche ; station de vacancespour tous ses habitants. Un habitat expérimental degrand confort, lieux de séjour et de socialisation, espacepour l'exercice physique, pour la production et la culturede la nourriture, à côté des espaces de recherche et deformation dans différentes conditions de gravité (lunaireset marsiennes). Vivre dans l'espace nécessite une intégrationefficace et l'évaluation simultanée de nombreux aspects. Pour répondre à cette recherche, le groupe« Orbitecture » Centre pour le Proche espace impliquedes scientifiques, des technologues, des architectes,des botanistes, des artistes, des sociologues, despsychologues, etc., ce qui est publié ici est doncl'aperçu synthétique d'un travail en cours auquelparticipent meme trois jeunes chercheurs -MattiaBarbarossa, Dario Pisanti e Altea Nemolato- del’équipe recemment lauréate du concours mondialLab2Moon, lancé par la compagnie indienneTeamindus dans le cadre du Google Lunar X Prize. Leur experiment va partir pour la Lune fin 2017 etleur idée/experience est une partie integrante le projetSpace Hub

la salle des machines

capsules de connexion

tubesConnexion / alimentation

lieux de condensation social

tubesConnexion / alimentation

With “Urbatecture/OrbiTecture Le Carré Bleu starts ashort series of theme issues: “Towards the City ofDialogs”, “Water, Architecture and the Town”, “TheUtopias of Tomorrow”. “OrbiTecture” is a neologism which was born in 2015,exactly 50 years after “Urbatecture”, a definition coinedby Jan Lubicz Nycz expounding his “Spoon skyscrapers”,mega-structures with multiple functions at the basis of hisproposal for Tel Aviv. Bruno Zevi extolled the idea in orderto avoid the unseemly split between town planning andarchitecture and to overcome any anachronistic functionaldistinction: in 1973, “urbatecture” was included among the“Seven Invariants of Modern Architecture”.

This issue of Le Carré Bleu puts together stories andreasoning of building outside our planet, in the largerscenario of the expansion of humankind into the spacethat is widely considered a process under way. One ofthe writings synthetically describes the Center for NearSpace proposal for a future space station (SpaceHub)in lower earth orbit -between 160 and 2000 Km ofaltitude- which, unlike the present International SpaceStation, which hosts 6 researchers, intends to hostsome hundred people, one third of whom as merespace tourists. This infrastructure, meant as part of acislunar space city, represents a synthesis of fourprimary functions: a space hub for journeys towardsother parts of the “city” and towards the exploration ofthe Universe; refueling and upkeep(hangar) station;research laboratory; resort for all its inhabitants. It will be an experimental habitat endowed with ahigh comfort level, with places to stay and places tosocialize, spaces for exercise, for growing andproducing food, near spaces for research and trainingin different gravity conditions (lunar and martian). Inhabiting in the space requires real integration andsimultaneous evaluation of many aspects. To face thisresearch, the group “Orbitecture” of the Center for NearSpace involves scientists, technologists, architects,botanists, artists, sociologists, psychologists and so on:what is published here is a synthetic preview of a work inprogress where also three very young researchers-Mattia Barbarossa, Dario Pisanti and Altea Nemolato-are involved. They are the members of the Space4Lifeteam who has recently won the Lab2Moon worldcompetition, announced by the Indian TeamIndus withinthe framework of the Google Lunar X Price. Their Radio-Shield experiment will leave for the Moonat the end of 2017 and their idea-experience is part andparcel of the SpaceHub project.

Con “Urbatecture/OrbiTecture” Le Carrè Bleu iniziauna breve serie di numeri tematici: “Towards the City ofDialogs”, “Water, Architecture and the Town”, “TheUtopias of tomorrow”. “OrbiTecture” è un neologismo nato nel 2015,esattamente 50 anni dopo “Urbatecture”, definizioneconiata da Jan Lubicz Nycz nell’illustrare i “grattacieli acucchiaio”, megastrutture a funzioni multiple cheanimavano la sua proposta per Tel Aviv. Bruno Zevi esaltòquesto assunto con l’obiettivo di evitare l’impropriascissione fra urbanistica e architettura e di superare ognianacronistica distinzione funzionale: nel 1973 “urbatettura”è fra “Le sette invarianti dell’Architettura Moderna”. Questo numero del Carrè Bleu riunisce storie eragionamenti sul costruire fuori dal nostro pianeta, nel piùampio scenario dell’espansione dell’umanità nello spazioche ormai tutti danno come processo avviato. In unodegli scritti viene descritta sinteticamente la proposta delCenter for Near Space per una futura stazione spaziale(SpaceHub) posizionata in orbita bassa terrestre -tra i160 e 2000 km di quota- che, a differenza dell’attualeStazione Spaziale Internazionale (ISS) che ospita 6ricercatori, intende ospitare un centinaio di persone, unterzo delle quali come semplici turisti spaziali. Intesacome parte di una città spaziale cislunare, questainfrastruttura rappresenta una sintesi di quattro funzioniprimarie: nodo di interscambio per i viaggi verso altreparti della “città” e verso l’esplorazione dell’universo;stazione di rifornimento e manutenzione (hangar);laboratorio di ricerca; resort per tutti i suoi abitanti. Un habitat sperimentale dotato di elevato confort,luoghi per stare e luoghi di socializzazione, spazi perl’esercizio fisico, per la coltivazione e la produzione dicibo, accanto a spazi per la ricerca e per l’allenamento adifferenti condizioni di gravità (lunare e marziana). Abitare nello spazio impone effettiva integrazione esimultanea valutazione di molti aspetti. Per affrontarequesta ricerca, il gruppo “Orbitecture” del Center for NearSpace coinvolge scienziati, tecnologi, architetti, botanici,artisti, sociologi, psicologi e così via: quanto qui pubblicatoè quindi anche la sintetica anteprima di un lavoro inprogress nel quale sono coinvolti anche tre giovanissimiricercatori -Mattia Barbarossa, Dario Pisanti e AlteaNemolato- i componenti del team Space4Life che harecentemente vinto il concorso mondiale Lab2Moonindetto dalla compagnia indiana TeamIndus nell’ambito delGoogle Lunar X Prize. Il loro esperimento Radio-Shieldpartirà per la Luna a fine 2017 e la loro idea/esperienza èparte integrante del progetto SpaceHub.

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Expansion de l'humanité dans l'espace.La Vision du Centre pour l’espace proche

It is now a fact, in specialized circles, thattechnology is rapidly evolving in support of anincreasing feasibility and economy of journeys into thespace for ordinary people. It is also evident that thereare still information and cultural gaps between the useof the Fourth Environment -Space- and the plaincitizen. Some days ago I was contacted by a journalistof one of the main national dailies; she was skepticaland even fearful of saying a foolish thing when sheasked me if it was really possible to go soon into thespace also only for leisure or to get married ataffordable costs. In a nutshell, in Italy, but also inEurope, the cultural approach that the USA have beenencouraging for over a decade is not easily accepted.It is high time to change and realize that things aredifferent than generally perceived, both from thetechnical and economic feasibility standpoints.

Gennaro RussoDirecteur général du Centre for Near Space

Vice-Président de l'Institut italien pour l'avenir

introductionForeword

Expansion of Humankind in Space. The Vision of the Center for Near Space

La tecnica a supporto di una sempre maggiore fattibilità ed economicità dei viaggi nello spazio per l’uomocomune sta rapidamente evolvendo ed è ormai un fatto consolidato negli ambien ti specialistici. Che vi sianoinvece ancora rilevanti barriere informative e culturali tra l’utilizzo del Quarto Ambiente, appunto lo Spazio, edil semplice cittadino, è anche molto evidente. Qualche giorno fa sono stato contattato da una giornalista di uno dei principali quotidiani nazionali; edera chiaramente scettica ed addirittura timorosa di dire la più grande delle sciocchezze quando mi ha chiestose fosse poi concretamente vero il poter andare presto nello spazio anche per semplice divertimento o perconvolare a nozze a costi contenuti. Insomma, in Italia ma anche in Europa si stenta a far proprio l’approccioculturale che gli Stati Uniti stanno alimentando da oltre un decennio. Ed è ora di cambiare registro e convincersiche le cose sono molto diverse da quello che si percepisce comunemente, sia dal punto di vista tecnico cheda quello di fattibilità economica.

Ne pas se laissez éblouir par les problèmes contingents

IntroduzioneExpansion of Humankind in Space. The Vision of the Center for Near Space

WE COULD USE THAT BOAT TO ATTACK THE OTHER

SIDE OF THE ISLAND!

We can’tafford these expensiveexpeditions! We haveenough problems right

here on hearth!

La technique pour soutenir une étude de faisabilitéet d’économicité des voyages dans l’espace pour lecommun des hommes évolue rapidement et désormaisun fait établi dans les milieux spécialisés. Cependant àl’évidence il y a encore des obstacles tant d'informationque culturels pertinents entre l'utilisation du QuatrièmeEnvironnement dans l'espace, et le simple citoyen. Il y a quelques jours j'ai été contacté par unejournaliste d'un des journaux nationaux majeurs ; elleétait clairement sceptique et même avait peur de direle plus grand non-sens quand elle m'a demandé s'ilétait vrai qu’on soit effectivement en mesure d'y allerbientôt aussi pour le simple plaisir ou pour s’y marierà faible coût. Bref, en Italie, mais aussi en Europe, il est difficilede faire accepter l’approche culturelle que les Etats-Unis alimentent depuis plus d'une décennie. Il est grand temps de changer de registre et seconvaincre que les choses sont très différentes de cequi est perçu généralement, tant du point de vuetechnique que de la faisabilité économique.

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Space activities have been stimulated, since thebeginning, by two primary factors: • awareness of the consequent potentialimprovement of life on the Earth • and, even more, inborn desire of exploration,growth, innovation and evolution of our species.

The expansion of civilization beyond the Earth isthe natural next step after some 60 years of Space Eraand related technological conquests. There areopinions according to which around it a new vision ofthe world will develop, thanks to the enormous quantityof resources available in the space -energy, rawmaterials- and to the opportunity to use further spacesin which productive, also leisure, activities can bedeveloped. Some maintain that this evolution can help solvepopulation and food problems we are going to face, asEarth overcrowding with 11 billion people officiallyestimated by the UN by the end of the current centuryand the contemporary reduction in natural resourcesavailable, which, according to recent estimates of theUniversity of Washington will only be able by then tosustain the lives of one billion people. Of course, thereare also those who maintain that humankind is a sortof machine that adjusts its working to adapt itself tothe environment and to the conditions in which it findsitself. We'll wait and see...

The basic element supporting the cleardevelopment of Civil Astronautics is now SpaceTourism; this is actually the sector of space activitieswith an intrinsic potential of industrial and commercialgrowth. In this field we are at the dawn of a defineddirection, very similar to the one of the car in the 19thcentury and even more the one of aviation in the 20thcentury. According to current estimates, thedevelopment of space passenger traffic in the 21stcentury will be very similar, in terms of figures andeconomic factors, to the one of 20th century commercialaviation (that by similarity we might call “aeronautictourism”).

Le attività spaziali sono state stimolate sindall’inizio da due fattori primari: • consapevolezza del conseguente potenzialemiglioramento della vita sulla Terra • e più ancora, innato desiderio di esplorazione,crescita, innovazione ed evoluzione della nostra specie. L’espansione della civiltà al di là della Terra è ilnaturale prossimo passo dopo circa 60 anni di EraSpaziale e connesse conquiste tecnologiche. E c’è chisostiene che attorno ad essa si svilupperà una nuovavisione del mondo, grazie all’enorme quantità dirisorse disponibili nello spazio -energia, materie prime-e all’opportunità di utilizzare ulteriori spazi nei qualisviluppare attività produttiva ma anche ludica. Qualcuno sostiene anche che tale evoluzionepossa aiutare a risolvere i problemi demografici e dialimentazione cui andiamo incontro, come ilsovraffollamento terrestre degli 11 miliardi di individuistimati ufficialmente dall’ONU per la fine del secolocorrente, e la contemporanea riduzione delle risorsenaturali disponibili che secondo stime recentidell’University of Washington potranno sostenere aquel tempo la vita di solo un miliardo di persone. Ovviamente c’è poi chi sostiene che l’umanità siauna sorta di macchina che “aggiusta” il suofunzionamento per adattarsi all’ambiente e allecondizioni in cui si viene a trovare. Vedremo…

Elemento fondante che sostiene il chiaro sviluppodell’Astronautica Civile è oggi il Turismo Spaziale; infattiquesto è il settore in ambito attività spaziali con unintrinseco potenziale di crescita industriale ecommerciale. Si può dire che siamo in questo campoagli albori di un percorso ormai definito e del tutto similea quello fatto dall’automobile nel 1800 e ancora di più aquello dell’aviazione fatto 1900. Secondo le stimecorrenti, lo sviluppo del traffico passeggeri spaziale nelcorso del XXI secolo seguirà un percorso di numeri efattori economici molto simile a quello dell’aviazionecommerciale (che per similarità possiamo chiamare“turismo aeronautico”) del XX secolo.

Capsule Dragon : premier système de transport orbital commercial (Source : SpaceX)

Les activités spatiales ont été stimulées dès ledébut par deux principaux facteurs : • conscience du potentiel résultant del'amélioration de la vie sur Terre • et plus encore, le désir inné d'exploration,croissance, innovation et évolution de notre espèce.

L'expansion de la civilisation au-delà de la Terreest la prochaine étape naturelle après 60 ans de l'èrespatiale et les réalisations technologiques connexes. Et certains disent qu’autour d'elle développeraune nouvelle vision du monde, grâce à l'énormequantité de ressources disponibles dans l'espace -l'énergie, les matières premières - et la possibilitéd'utiliser plus d'espace pour développer des activitésproductives, mais aussi ludiques. Quelques uns affirment également que cedéveloppement pourrait aider à résoudre les problèmesdémographiques et de sous-alimentation que nousrencontrons, inhérents au surpeuplement de la terreavec 11 milliards d’ individus officiellement estimés parl'ONU à la fin de ce siècle, et la réduction simultanéedes ressources naturelles disponibles qui selon desestimations récentes de l'Université de Washington nesera en mesure de soutenir alors que la vie d’unepopulation d’un milliard seulement. De toute évidence,il y a aussi ceux qui soutiennent que l'humanité est unesorte de machine qui « ajuste » son fonctionnementpour s’adapter à l'environnement et aux conditions danslesquelles elle se trouve. Attendez et voyez ...

L’élément fondamental de soutien du clairdéveloppement de l’astronautique civile estmaintenant le tourisme spatial ; en fait, c’est le secteurdans le domaine des activités spatiales avec unpotentiel intrinsèque de croissance industrielle etcommerciale. Nous pouvons dire que nous sommesdans ce domaine à l'aube d'un chemin maintenantdéfini et tout à fait similaire à celui fait par la voiture en1800 et même plus à ce que l'aviation a fait en 1900.Selon les estimations actuelles, le développement dutrafic de passagers dans espace au cours du XXIe

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The development of civil aeronautics will be linkedto two fundamental factors:• The access to routine space -more efficient andeconomically sustainable- will be the key factor for anypossible activity in space. Remember that from thelanding on the Moon in July 1969, the cost of access tospace was substantially the same, equal to 20,000 $/Kg,until only a few years ago. Nowadays, owing to the policies of the main spaceagencies but even more thanks to the advent of the firstcommercial private operators (as Spacex) this costdecreased down to some 8,000 $/Kg, a value which stillremains too high for a real industrialization of space. Getting Aeronautics closer to Space is clearly themain direction and the projects of space tourism alreadyavailable are showing that.• The use of Space not only to scientific purposesas we are doing now, but for the exploitation of theFourth Environment in terms of characteristics andresources such as energy, raw materials, materials ingeneral.

Looking at the life cycle of the wide-spreading ofadvanced technologies in the industrial era, it ispossible to predict that the new cycle, or better, the nextrevolution will be the Space Industry Era.

Il fiorire dell’astronautica civile sarà collegato inmaniera biunivoca a due fattori fondamentali:• L’accesso allo spazio di routine, più efficiente edeconomicamente sostenibile, sarà il fattore chiave perogni possibile attività dello spazio. Ricordiamo che dallosbarco sulla luna nel lontano luglio 1969, il costo diaccesso allo spazio è stato sostanzialmente invariato epari a 20.000 $/kg fino solo a qualche anno fa. Oggi, dopo le politiche delle principali agenziespaziali ma ancor più grazie all’avvento dei primioperatori privati commerciali (come SpaceX), questocosto si è ridotto a circa 8.000$/kg, valore che restaancora troppo elevato per la vera industrializzazionedello spazio. Avvicinare l’Aeronautica allo Spazio èchiaramente oggi la strada principale e i progetti diturismo spaziale già disponibili lo stanno dimostrando• L’utilizzo dello spazio non solo per scopi scientificicome facciamo oggi, ma per lo sfruttamento del QuartoAmbiente in termini di caratteristiche e di risorse comeenergia, materie prime, materiali in genere.

Guardando al ciclo di vita della diffusione dellegrandi tecnologie nell'era industriale, è possibileprevedere che il nuovo ciclo ovvero la prossimarivoluzione industriale sia l‘Era dell’Industria Spaziale.

Croissance astronautique civile au XXIe siècle Ssource : Patrick Collins)

L'âge de l'industrie spatiale sera la prochaine révolution industrielle

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(More than 2.5 Billion passengers in 2010)

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siècle suivra un chemin de chiffres et de facteurséconomiques très similaires à celui de l'aviationcommerciale (que, par similitude nous pouvonsappeler « tourisme de l'aviation ») du XXème siècle. L'astronautique civile florissante sera connectéedans les deux sens à deux facteurs fondamentaux :• L’accès à l'espace de routine, plus efficace etéconomiquement viable, sera le facteur clé danstoutes les activités spatiales possibles. Rappelons quedepuis l'atterrissage sur la lune en Juillet 1969, le coûtde l'accès à l'espace a été pratiquement inchangé, 20000 $/kg, jusqu'à il y a quelques années seulement.Aujourd'hui, après les politiques des grandes agencesspatiales et encore plus grâce à l'avènement despremiers opérateurs privés commerciaux (commeSpaceX), ce coût a été réduit à environ 8.000 $/kg, cequi est encore trop élevé pour la véritableindustrialisation de l'espace. Approcher l’Aéronautique de l’Espace estmaintenant clairement la voie principale et les projetsde tourisme dans l’espace déjà disponibles en sont ladémonstration.• L'utilisation de l'espace non seulement à des finsscientifiques comme nous le faisons aujourd'hui, maispour l'exploitation de la thermosphère en termes defonctionnalités et de ressources telles qu'énergie,matières premières, matériaux en général.

En regardant le cycle de vie de la propagation desprincipales technologies de l'ère industrielle, il estpossible de prévoir que le nouveau cycle ou laprochaine révolution industrielle soit l'âge de l'industriede l'espace.

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The Center for Near Space (CNS), the center ofexpertise for Space of the Italian Institute for the Future,was set up on July 14th, 2015 with a view to contribute toan increasing circulation of space culture among the newgenerations and the public at large, stimulating a positiveorientation of society towards the development of theprivate sector of Civil Astronautics and paving the way tothe wide-spreading of the awareness that Space is not soremote as generally thought. The Center does not aim toforecast the future neither to design it; it has, on thecontrary, the objective of imagining a possible future inengineering terms. In CNS' thought the concept “Near” can characterizethe outpost of the so-called Fourth Environment, i.e. theregion stretching from the Earth surface to the LowerEarth Orbit (LEO) and expresses the wish to encourageits growing use. To stimulate the development of a spaceprivate sector, only the part of space where man has beenoperating for 60 years can be taken into account. But“Near” can be interpreted in general also with theobjective of getting citizens closer to Space, which hasalways been an inexhaustible source of inspiration andfreedom of imagination, as well as a driving force of amyriad of technological impacts on the Earth. This permitsto develop activities also beyond the lower orbit, as forinstance the architecture of the future orbiting -lunar ormartian- space stations.

The strategic projects of the Center for Near Space are:• CaelestiaSydera, a series of scientific activities(lectures, workshops and seminars) to get the public,and in particular the young, closer to the “Space”environment, on themes such as economic systems ofaccess to sub-orbital Space and related technologies,transportation means, permanence and living ofhumankind in the Space.• EduSpace, educational meetings with studentsof the lower and higher secondary schools, to findways and possibilities of involving them in CNSactivities and increase their enthusiasm for scientificsubject matters. In this context, the participation of

Le Centre for Near SpaceThe Center for Near Space Il Center for Near Space (CNS), centro dicompetenza per lo Spazio dell’Italian Institute for theFuture, è nato il 14 luglio 2015 con la finalità di contribuiread una sempre maggiore diffusione della cultura spazialetra le nuove generazioni ed il grande pubblico, stimolandoun positivo orientamento della società verso lo sviluppodel settore privato dell’Astronautica Civile e creando lecondizioni per la diffusione della consapevolezza che loSpazio non è così lontano come comunemente creduto.Il Centro non mira a prevedere il futuro né tanto meno adisegnarlo; ha invece l’obiettivo di immaginare futuriingegneristicamente possibili. Nel pensiero del CNS il concetto “Near” puòcaratterizzare l’avamposto del cosiddetto QuartoAmbiente, ovvero la regione che va dalla superficie dellaTerra all’orbita bassa (Low-Earth-Orbit, LEO) ed esprimeil desiderio di incoraggiarne l’utilizzo crescente. Pensandodi stimolare lo sviluppo di un settore spaziale privato, nonsi può che restare in quella parte dello Spazio nella qualeper circa 60 anni l’uomo ha maggiormente operato. Ma“Near” può essere interpretato in generale anche conl’obiettivo di avvicinare i cittadini allo Spazio, da semprefonte inesauribile di ispirazione e libertà di immaginazione,nonché volano di una miriade di ricadute tecnologichesulla Terra. Questo consente di sviluppare attività ancheal di là dell’orbita bassa, come ad esempio l’architetturadelle future stazioni spaziali orbitanti, lunari o marziane.

I progetti strategici del Center for Near Space sono:• CaelestiaSydera, una serie di iniziativescientifiche (conferenze, workshop e seminari) peravvicinare il pubblico e soprattutto i giovaniall’ambiente “Spazio”, su tematiche quali sistemieconomici di accesso allo Spazio sub-orbitale e relativetecnologie, mezzi di trasporto, permanenza e vitadell’umanità nello Spazio.• EduSpace, momenti formativi orientati aglistudenti delle scuole medie inferiori e superiori, peridentificare modi e possibilità di coinvolgimento nelleattività del CNS, e far crescere nei giovanil’entusiasmo verso le discipline scientifiche.

Il Center for Near Space

Le tourisme spatial est un élément essentiel pour la création du nouveau secteur nécrologique de l’Astronautique civile

Le Centre for Near Space (CNS), un centre decompétence pour l’Espace de l'Institut italien pourl'avenir, est né le 14 Juillet, 2015. Son but était decontribuer à une propagation de la culture de l'espaceentre les jeunes générations et le grand public, lastimulation d'une orientation positive de la société versle développement du secteur privé de l'astronautiquecivile et la création des conditions pour la diffusion desconnaissances que l'espace n’est pas aussi loin qu'onle croit en principe. Le centre ne vise pas à prédirel'avenir ou même de le dessiner ; son but estd’imaginer de futures ingénieries possibles Dans la pensée du concept CNS "Near" peutcaractériser l'avant-poste de ce qu’on appelle leQuatrième Environnement, qui est la région qui va de lasurface inférieure de l'orbite basse de la Terre (Low-EarthOrbit, LEO) et exprime le désir d'en encourager l'utilisationcroissante. Penser à stimuler le développement d'uneindustrie spatiale privée, on ne peut que rester dans cettepartie de l'espace dans laquelle pendant 60 ans, l'hommea plus travaillé. Mais "Near" peut être interprété en général,également dans le but de rapprocher les citoyens àl'espace, qui a toujours été une source inépuisabled'inspiration et de liberté de l'imagination, ainsi que porteurd'une myriade d'implications technologiques sur la Terre.Ceci permet le développement des activités aussi au-delàde l'orbite basse, comme l'architecture des futures stationsspatiales en orbites lunaires ou martiennes.

Les projets stratégiques du Centre for NearSpace sont :• CaelestiaSydera, une série d'initiativesscientifiques (conférences, ateliers et séminaires) pouramener le public et surtout les jeunes à l'environnement« Espace », sur des questions telles que les systèmeséconomiques d'accès à l'espace suborbital et lestechnologies connexes, le transport, la permanence etla vie de l'humanité dans l'espace.• EduSpace, des sessions de formation destinéesaux élèves des écoles intermédiaires et secondaires, pouridentifier les moyens et les possibilités de participation aux

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activités du CNS, et de faire grandir chez les jeunesl’enthousiasme pour les disciplines scientifiques. Dans cecontexte, les participations des groupes de jeunes à descompétitions internationales avec des succès significatifsrécents sont soutenues ; en fait, le SpaceLinguine SITI del’ITIS « A. Righi » de Naples a récemment remporté lechampionnat du monde de robotique Zéro organisé par leMIT en collaboration avec la NASA et l'ESA, prouvant êtreen mesure de contrôler un microsatellite à bord de laStation spatiale internationale dédié à soutenir le travaildes astronautes. Actuellement, l'équipe de Space4Life deLS « P. Villari » de Naples et de l’ITIS-LS « F. Giordani»"de Caserta est en compétition pour envoyer sur la lunel'expérience Radio Shield dans le cadre du prix GoogleLunar X ; après une longue sélection parmi les 3000participants de partout dans le monde, il est maintenantinclus parmi les 10 meilleures propositions.• JumpinFuture, pour promouvoir l'utilisationd'avions de l'aviation générale dans les campagnes devols paraboliques et offrir aux utilisateurs l'expérienced'environ 5 secondes de gravité réduite, comme unencouragement pour attirer les gens vers des volsparaboliques (sensation physique d'absence gravité),puis au tourisme spatial. Le projet offre donc la possibilitéà faible coût pour se sentir un peu « astronaute ». Grâceà la collaboration entre l'Université de Naples, l'entrepriseTrans-Tech et l'Association sportive Galassia, quelquescampagnes pilotes ont été déjà faites.• NearSpaceExplo est un projet qui va dans le sensd'encourager l'utilisation de l’Espace par l'hommequelconque, stimuler les institutions, les centres derecherche et les industries à investir dans la conceptionet le développement technologique dans le domaine duNear Space. Il a des fins scientifiques et ludiques (telsque le tourisme spatial) à la fois, ayant comme principalchamp d'intérêt la capacité italienne de concevoir dessystèmes pour le vol suborbital, en se fondant sur uneforte intégration entre l'aéronautique et l'espace. Un exemple est le projet HyPlane, véhiculehypersonique, conçu par le cabinet Trans-Tech encollaboration avec l'Université « Federico II » de Naples.Hyplane est un avion spatial à 6 sièges et Mach 4-5, en

groups of students in international competitions isencouraged. The SpaceLinguine team of the “A. Righi”Technical Institute of Naples recently won the ZeroRobotics World Championship organized by MIT incooperation with NASA and ESA, showing their wereable to control a micro-satellite on board theInternational Space Station devoted to support thework of the astronauts. At present, the Space4Lifeteam of the “P. Villari” Scientific High SecondarySchool of Naples and the “F. Giordani” Scientific HighSecondary School/Technical Institute of Caserta arecompeting to send to the Moon the Radio Shieldexperiment within the framework of the Google LunarX Prize; after a long selection of 3000 participants fromall over the world, their experiment is now includedamong the 10 best proposals.• JumpinFuture, to promote the use of theordinary vehicles of general aviation in parabolic flightcampaigns and give users the experience of some 5seconds of reduced gravity, as encouragement toattract people towards real parabolic flights (physicalfeeling of no gravity) and then towards space tourism. The project provides a low cost opportunity to feelan “astronaut” for a short time. Thanks to thecooperation between the University of Naples, Trans-Tech and the Sport Association Galassia, some pilotcampaigns have been already carried out.• NearSpaceExplo, a project aimed to enhancethe use of Space by the ordinary man, urginginstitutions, research centers and industries to investin design and technological development in the NearSpace both for scientific and for leisure (spacetourism) purposes, having the Italian skill in designsystems of sub-orbital flight as the main focus, payingon a strong integration between aeronautics andspace. An example is the HyPlane project, a hyper-sonicvehicle, conceived by Trans-Tech in cooperation with the“Federico II” University of Naples. HyPlane is a Mach 4-5 aerospace-plane seating6 people, able to take off and land horizontally from anordinary airport, and can adopt flight profiles fit to realize

In tale ambito, sono sostenute le partecipazionidi gruppi di giovani a concorsi internazionali conrecenti successi significativi; infatti, il teamSpaceLinguine dell’ITIS “A. Righi” d Napoli harecentemente vinto il Campionato del Mondo di ZeroRobotics organizzato dal MIT in collaborazione conNASA ed ESA, dimostrando di essere in grado dicontrollare un microsatellite a bordo della StazioneSpaziale Internazionale dedicato a supportare il lavorodegli astronauti. Il team Space4Life, composta daragazzi del LS “P. Villari” di Napoli, dell’ITIS-LS “F.Giordani” di Caserta e dell'Università Federico II diNapoli, ha vinto il contest mondiale Lab2Moonnell’ambito del Google Lunar X Prize e manderà sullaLuna l’esperimento Radio Shield.• JumpinFuture, per promuovere l’uso di comunivelivoli dell’aviazione generale in campagne di voloparabolico ed offrire agli utenti l’esperienza di circa 5secondi di gravità ridotta, come viatico per attrarrepersone verso i voli parabolici veri (sensazione fisicadi assenza di gravità) e quindi verso il turismospaziale. Il progetto offre quindi l’opportunità a bassocosto di sentirsi un po’ “astronauta”. Grazie allacollaborazione fra l’Università di Napoli, la ditta Trans-Tech e l’Associazione sportiva Galassia, sono stateeffettuate già alcune campagne pilota.• NearSpaceExplo, progetto che va nella direzionedi incentivare l’utilizzo dello Spazio da parte dell’uomocomune, stimolando le istituzioni, i centri di ricerca e leindustrie ad investire nella progettazione e sviluppotecnologico in ambito Near Space sia per scopi scientificiche ludici (come il turismo spaziale), avendo comeprincipale perimetro d’interesse la capacità italiana diprogettazione di sistemi per il volo sub-orbitale, facendoleva su una forte integrazione tra Aeronautica e Spazio. Ne è un esempio il progetto HyPlane, veicoloipersonico, concepito dalla ditta Trans-Tech incollaborazione con l’Università “Federico II” di Napoli.Hyplane è uno aerospazioplano da 6 posti e Mach 4-5,in grado di decollare e atterrare orizzontalmente da unaeroporto comune, e può adottare profili di volo atti arealizzare parabole tipiche per sperimentare condizioni

3000 m. altitude

5 seconds of reduced gravity conditionsJumpinFuture: projet pour expérimenter le sentiment d'être un astronaute (Source : Centre for Near Space)

LES gARçONS DE LA LuNE : Mattia Barbarossa, Dario Pisanti et Altea Nemolatosont les plus jeunes chercheurs principaux de l'histoirespatiale. Leur expérience Radio-Shield va essayer demesurer sur la lune la capacité d'une colonie decyanobactéries d’absorber les rayons cosmiques

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mesure de décoller et d'atterrir horizontalement d'unaéroport commun, avec des profils de vol capables deréaliser des paraboles typiques pour expérimenter desconditions de microgravité, atteignant jusqu'à 100 kmd’altitude, ou il peut voler sur des distances de 7000 kmen moins de 2 heures à une altitude de croisière de30km. L’Université Embry-Riddle Aeronautical àDaytona Beach, en Floride, a inclus Hyplane parmi les4 projets les plus concrets et intéressants du mondeentier dans le domaine du tourisme spatial suborbital,avec le Space Ship Two de Virgin Galactic, le LynxXCOR et Rocketplane XP. Et l'Encyclopédie italienneTreccani indique Hyplane comme contribution italienneau lemme du Tourisme Spatial. Le projet, conçu par Trans-Tech et Université deNaples Federico II, a un consensus considérable de sorteque le vol suborbital hypersonique d'un petit avion a acquisun rôle central parmi les idées de conception à la foisnationales et internationales. En outre, les technologiesliées à ce concept ont récemment été incluses dans AUG3(Recherche, Innovation et stratégies de spécialisationintelligente) de la Région Campanie, qui-plus-est avecl'esprit de soutenir la candidature de l'aéroport deGrazzanise en tant que premier port spatial national. Le CNS soutient en particulier quelques projetsparallèles fondamentalement éducatifs, qui ont étémenés par les jeunes ingénieurs et étudiantsuniversitaires, réservés aux essais en soufflerie et envol de modèles fabriqués à une échelle même avecdes technologies additives (impression 3D) pourrépandre parmi jeunes générations l'esprit de lanouvelle révolution industrielle d’Industrie 4.0.

• OrbiTecture, dédiée à la phase à plus long termedu tourisme spatial orbital, comprend l'étuded’architectures infrastructurelles spatiales, en termes defaisabilité et de conception, avec une attentionparticulière aux laboratoires, hangars d'intégration, hôtels(structures gonflables, production de gravité artificielle aumoyen de systèmes de rotation), avec positionnementen LEO ou en un point de Lagrange, ainsi que desstations spatiales lunaires et / ou martiennes.

typical trajectories to test microgravity conditions,reaching altitudes up to 100 Km, or can fly on 7000 Kmdistances in less than 2 hours at a cruising altitude of30 Km. The Embry-Riddle Aeronautical University ofDaytona Beach, Florida, has included HyPlane amongthe 4 more concrete and interesting world projects in thefield of suborbital space tourism, together with VirginGalactic Space Ship Two, XCOR Lynx and RocketplaneXP. The Treccani Italian Encyclopedia mentions Hyplaneas the Italian contribution to the “Turismo spaziale” entry. The project, conceived by Trans- Tech and the“Federico II” University of Naples, is winning remarkablesuccess: the suborbital hypersonic flight of a smallvehicle has acquired a central role in designing ideas atboth the national and the international level. Moreover,technologies connected to this concept have beenrecently included in RIS3 (Research, Innovation andSmart Specialization Strategies) of the CampaniaRegional Administration, also with a view to support thecandidacy of the Grazzanise airport to be the firstnational spaceport. The CNS supports in particular somefundamentally educational connected projects, carriedon and implemented by young engineers and Universitystudents, devoted to tests in wind tunnels and in flight ofscale models produced also with additive technologies(3D printing) to wide-spread the spirit of the newindustrial revolution of Industria 4.0 among the younggenerations

• OrbiTecture, devoted to the longer term stage oforbital space tourism,envisages the study of spaceinfrastructural architectures, in terms of feasibility andconcept design, with a specific attention tolaboratories, integration hangars, hotels (inflatablestructures, production of artificial gravity throughrotating systems), with positioning in LEO or in aLagrange point, as well as lunar and/or martian spacestations.

di microgravità, raggiungendo quote fino a 100 km,oppure può volare su distanze di 7000 km in meno di 2ore ad una quota di crociera di 30 km. La Embry-RiddleAeronautical University di Daytona Beach, Florida, hainserito Hyplane tra i 4 progetti mondiali più concreti edinteressanti in materia di turismo spaziale suborbitale,insieme allo Space Ship Two di Virgin Galactic, il Lynxdi XCOR e l’XP di Rocketplane. E l’Enciclopedia ItalianaTreccani indica Hyplane come contributo italiano nellemma Turismo Spaziale. Il progetto, ideato da Trans-Tech e Università degliStudi di Napoli Federico II, sta riscuotendo notevoleconsenso tanto che il volo ipersonico suborbitale di unvelivolo di piccole dimensioni ha acquisito un ruolocentrale nelle idee progettuali sia a livello nazionale cheinternazionale. Inoltre, le tecnologie collegate a taleconcetto sono state recentemente inserite nella RIS3(Research, Innovation and Smart SpecializationStrategies) della Regione Campania, anche con lospirito di sostenere la candidatura dell’aeroporto diGrazzanise a primo spazioporto nazionale. Il CNS sostiene in particolare alcuni progetticollaterali fondamentalmente di tipo educational,condotti e realizzati da giovani ingegneri e studentiuniversitari, dedicati a prove in galleria del vento e in volodi modelli in scala prodotti anche con tecnologie additive(Stampa 3D) per diffondere tra le giovani generazioni lospirito della nuova rivoluzione industriale di Industria 4.0.

• OrbiTecture, dedicato alla fase più a lungotermine del turismo spaziale orbitale, prevede lo studiodi architetture infrastrutturali spaziali, in termini difattibilità e progettazione concettuali, con specificoriguardo a laboratori, hangar di integrazione, hotel(strutture gonfiabili, produzione di gravità artificiale permezzo di sistemi rotanti), con posizionamento in LEOo in un punto lagrangiano, così come stazioni spazialilunari e/o marziane.

Rendu de l’Hyplane aerospazioplane (Source : Trans-Tech Ltd.)

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Research on space has always been stimulatednot only by the awareness that its use can improve lifeon the Earth, but above all because in the culture,perhaps in the DNA of human beings, a deep desireof exploration, growth, innovation and evolution hasalways been felt. All the same, in almost sixty years, from thedawning of the space era, only 600 (very few!) menand women had the privilege of traveling in space. Inspite of the great social impact of space activities, thepersons who have the opportunity of knowing, if noteven directly experimenting, Space and the potentialsit supplies are still too few. The CNS intends to fill this gap between thespace sector and the public, favoring the wide-spreading of space culture among the newgenerations, encouraging students to design andimplement experiments on sub-orbital platforms,urging private firms and organizations to invest in thesector, to trigger, also through the “Space Economy”,a virtuous process of well being and economicdevelopment on the Earth. The Center for Near Space deems that by 2069(100 years from the first step of Man on the Moon)scientific missions to Mars will be routine as is nowgoing into orbit; therefore, by that date, the geo-lunarspace will represent a real “space city” which will hosta community of several hundreds (perhaps somethousands) of people in planetary bases located on theMoon or Mars but also orbital bases, and there will berefueling stations, warehouses, centers for energyproduction and distribution, intermediate stations ashotels, and even more. In this scenario, a spacemission to Mars might start from: • The Earth Surface • Lower Earth Orbit (LEO) • Lower Lunar Orbit (LMO) • Geo-lunar Lagrange Point (L4-L5)

Scénario et VisionScenario and Vision Da sempre la ricerca in campo spaziale è statastimolata non solo dalla consapevolezza che la suautilizzazione può migliorare la vita sulla Terra, masoprattutto perché nella cultura, forse nel DNA degliesseri umani, è sempre stato presente un profondodesiderio di esplorazione, crescita, innovazione edevoluzione. Tuttavia, in quasi sessant’anni, dagli alboridell’era spaziale, solo 600 (pochissimi!) uomini edonne hanno avuto il privilegio di viaggiare nellospazio. Nonostante il grande impatto sociale delleattività spaziali, restano sempre troppo pochi coloroche hanno l’opportunità di conoscere, se nonaddirittura sperimentare direttamente, lo Spazio e lepotenzialità da esso offerte. Il CNS intende colmare questo divario tra ilsettore spaziale e il grande pubblico, favorendo ladiffusione della cultura spaziale tra le nuovegenerazioni, incoraggiando gli studenti a progettare erealizzare esperimenti su piattaforme sub-orbitali,stimolando imprese private e organizzazioni ainvestire nel settore, per innescare, anche attraversola “Space Economy”, un processo virtuoso dibenessere e sviluppo economico sulla Terra. Il Center for Near Space ritiene che entro il 2069(100 anni dal primo passo dell’Uomo sulla Luna) lemissioni scientifiche su Marte saranno di routine comeoggi andare in orbita; pertanto, per quella data, lospazio geo-lunare costituirà una vera e propria “cittàspaziale” che ospiterà una comunità di diversecentinaia (forse qualche migliaia) di persone in basiplanetarie localizzate su Luna o Marte ma anche basiorbitali, e ci saranno stazioni di rifornimento,magazzini, centri per la produzione e distribuzioneenergetica, stazioni intermedie come hotel, ed altroancora. In tale scenario, una spedizione spazialeverso Marte potrebbe partire da: • Superficie della Terra • Orbita bassa terrestre (LEO) • Orbita bassa lunare (LMO) • Punto lagrangiano geo-lunare (L4-L5)points de départ possibles pour Mars

Scenario e Visione

La "ville spatiale" (Source : Patrick Collins, Espace Future Consulting)

L4 L4

L1

L5

LMO

LEO

Depuis toujours la recherche spatiale a été stimuléenon seulement par la connaissance que son utilisationpeut améliorer la vie sur Terre, mais surtout parce quedans la culture, peut-être dans l'ADN des êtreshumains, a été toujours présent un désir profondd'exploration, croissance, innovation évolution. Cependant, en près de soixante ans, depuis l'aubede l'ère spatiale, seulement 600 (très peu !) hommes etfemmes ont eu le privilège de voyager dans l'espace.Malgré le grand impact social des activités spatiales, ilssont toujours trop peu de gens qui ont eu l'occasion derencontrer, sinon faire directement l'expérience,l'espace, et le potentiel qu'il offre. Le CNS a l'intention de combler ce fossé entre lesecteur spatial et du grand public, de favoriser lapropagation de la culture de l'espace au sein de la jeunegénération, en encourageant les étudiants à concevoir età réaliser des expériences sur des plates-formes sous-orbitales, stimuler les entreprises et les organismes privésà investir dans le secteur, pour enflammer, même àtravers l’« économie spatiale », un cycle vertueux de laprospérité et le développement économique sur Terre. Le Centre for Near Space estime qu'en 2069 (100ans après le premier pas de l'homme sur la lune) lesmissions scientifiques vers Mars seront aussiroutinières que maintenant en orbite. Par conséquent,d'ici là, l'espace géo-lunaire constitue une véritable« ville spatiale » qui abritera une communauté deplusieurs centaines (peut-être quelques milliers) depersonnes dans des bases planétaires situées sur laLune ou sur Mars ; mais aussi des bases orbitales, etil y aura des stations, des entrepôts, des centres deproduction d'énergie et de distribution, stationsintermédiaires tels que les hôtels, et autres encore. Dans ce scénario, une expédition spatiale versMars pourrait partir de : • la surface de la Terre • orbite terrestre basse (LEO) • faible Lunar Orbit (OVM) • point de Lagrange géo-lunaire (L4-L5)

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On December 17th 2015, during the stay of thefirst British astronaut, Tim Peake, on the InternationalSpace Station, Simon Jenkins, the well known leaderwriter of the Guardian, sharply critized the BritishGovernment as to human flights into the space, statingthat public funds allocated to space are very high andtoo often bound to feed vanity more than needs. Undoubtedly, space activities, as conceivednowadays, are substantially seen as pioneerundertakings aiming to move humankind's horizon alittle farther and are perceived and sometimes usedas real political instruments. Tim Peake's undertaking is considered “heroic” inthe United Kingdom, whilst Italians have have calledtheir astronauts “astroLuca” and “astroSamantha”. Beyond the stir and interest that the variousmissions can rouse thanks to the specific actions ofspace agencies, calling thus the attention of publicopinion on their programs also to get the necessarysupport and consolidate their budgets, the true objectiveought to be represented by the awareness that it isnecessary to make space really available to everybody.The over 600 people who went into the space in some60 years of the astronautical era are not sufficient toembody the concept of the Fourth Environment,discussed for over three decades. It is high time forspace activities to become part and parcel of daily life.This requires the largest opening of the sector to theprivate, as has been happening in the United Statesfor some years. Jenkins declared that he had been attracted by theidea of buying a ticket for a sub-orbital flight on VirginGalactic SpaceShip Two, giving up when he perceived,in a quite perfunctory way, that the guaranteed safetylevels were more or less the same as those of bungeejumping. It is clear that the safety initially secured byrevolutionary systems is lower than the one of alreadywell-established systems; anyway, only by developingnew systems and the accompanying technology will it bepossible to attain a reliability comparable to thecommercial aviation one. An example is the projectHyplane supported by the Center for Near Space and

Le 17 décembre 2015, pendant le séjour du premierastronaute britannique Tim Peake dans la Station spatialeinternationale, le célèbre chroniqueur Guardian, SimonJenkins a soulevé un certain nombre de critiques dugouvernement de Londres pour un vol humain dansl'espace, en disant en résumé que les fonds publicsdestinés à l'espace sont très élevés et trop souvent utiliséspour alimenter la vanité plutôt que les besoins. Il n’y aaucun doute que les activités spatiales, commeaujourd'hui conçues, sont essentiellement considéréescomme des gestes d'avant-garde afin de passer un peuau-delà de l'horizon de l'humanité, et perçues, voire parfoisutilisées comme véritables instruments politiques. La société de Tim Peake est considérée comme «héroïque » au Royaume-Uni, tandis que les Italiens sesont familiarisés avec astroLuca et astroSamantha. Au-delà de l'exagération et de l'intérêt que les différentesmissions peuvent susciter grâce à des actions spécifiquesdes autorités spatiales, attirant ainsi l'attention de l'opinionpublique sur leurs programmes et aussi trouver leconsensus nécessaire pour travailler à la consolidation dubudget, le vrai objectif devrait être représenté par laconnaissance nécessaire à rendre l'espace vraimentaccessible à tout le monde. Les plus de 600 personnesentrées dans l'espace dans environ 60 ans d’èreastronautique ne sont pas suffisantes pour soutenir leconcept du Quatrième Environnement, dont on parledepuis trois décennies. Il est maintenant temps que lesactivités spatiales deviennent partie intégrante de la viequotidienne, ce qui nécessite l'ouverture la plus large dusecteur aux particuliers, comme cela se passe aux États-Unis depuis quelques années. En effet Jenkins dit aussi qu'il a été attiré par l'idéed'acheter un billet pour un vol suborbital sur SpaceShipTwode Virgin Galactic, puis se désistant quand il s’aperçut quenon sans superficialité les niveaux de sécurité garantis sontà peu près ceux de saut à l'élastique. Il semble clair que lasécurité offerte initialement par système révolutionnaire estinférieur à celui des systèmes établis ; cependant,seulement en développant de nouveaux systèmes et latechnologie qui les accompagne, l’on peut obtenir unefiabilité comparable à celle de l'aviation commerciale.

Il 17 dicembre 2015, durante la permanenza delprimo astronauta britannico Tim Peake sulla StazioneSpaziale Internazionale, un noto editorialista del GardianSimon Jenkins ha sollevato una serie di critiche algoverno di Londra nei confronti dei voli umani verso lospazio, sostenendo in sintesi che i fondi pubblicidestinati allo spazio sono molto alti e troppo spessodestinati ad alimentare la vanità più che i bisogni. Non v’è dubbio che le attività spaziali, come oggiconcepite, siano sostanzialmente viste come gestipionieristici con lo scopo di spostare un po’ più in làl’orizzonte dell’umanità, e percepite, e talvoltautilizzate, come veri e propri strumenti politici. L’impresa di Tim Peake è ritenuta "eroica" nel RegnoUnito, mentre gli italiani hanno familiarizzato con le pagineTwitter e Facebook degli astronauti Luca Parmitano(@astroLuca) e Samantha Cristoforetti (@astroSamantha).Al di là del clamore e dell’interesse che le varie missionipossono suscitare grazie alle azioni specifiche degli entispaziali, richiamando così l’attenzione dell’opinione pubblicasui loro programmi anche per trovare il necessario consensoe puntare al consolidamento del budget, il vero obiettivodovrebbe essere rappresentato dalla consapevolezza cheoccorre rendere lo Spazio davvero possibile per tutti. Le oltre600 persone andate nello spazio nei circa 60 anni di eraastronautica non possono bastare a sostenere il concetto diQuarto Ambiente, di cui si parla da tre decenni. E’ giunto il momento che le attività spaziali diventinoparte integrante della vita quotidiana e questo richiede lapiù ampia apertura del settore ai privati, così come staaccadendo negli Stati Uniti da qualche anno. Jenkins in effetti dichiara anche di esser stato allettatodall’idea di acquistare un biglietto per un volo suborbitalesulla SpaceShipTwo di Virgin Galactic, desistendo poiquando ha percepito con non poca superficialità che i livellidi sicurezza garantiti sono all’incirca quelli del bungeejumping. Appare evidente che la sicurezza offertainizialmente da sistemi rivoluzionari sia minore di quella disistemi consolidati; tuttavia, solo sviluppando nuovi sistemie la tecnologia che li accompagna si potrà arrivare adun’affidabilità paragonabile a quella dell’attuale aviazionecommerciale.

SpaceShipTwo fixée à l'aéronef mère WhiteKnightTwo (Source : Virgin Galactic)

L'astronaute britannique Tim Peake à bord de l'ISS

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shortly illustrated later: a small Hypersonic craft able toperform both an intercontinental cruising flight at 30 Kmof altitude and a space suborbital flight up to 100 Km. It is unconceivable to implement the project withoutprivate investors, able to assess the business plan andaim at its development to recover investment first andgain later. Considering that building a highway costs inaverage between 10 and 35 M euros (the pass variantclose to Florence cost 67 M euros/Km! ), the averagebudget of the Italian Space Agency is tantamount tosome 25 Km of highway or, if you like, one coffee permonth for each Italian! European citizens pay a little less,one coffee every two months, since many States investless than Italy. It is not difficult then to be convinced thatafter all space budgets are quite small, unlike whatcitizens believe. On the other hand, the same citizens donot always realize that a lot of things surrounding themand that they daily use are based on space technology:Velcro, felt tip, non-stick saucepan, micro-processor,mobile phone, satellite TV, geo-positioning systems,weather forecasts, joystick, technical fabrics forsweatsuits (gore-tex) or fireproof garments (nomex) orthermal blanket (mylar), only to mention some of them. In a nutshell, Jenkins is absolutely wrong when hestates that the funds spent for space missions have morethe aspect of “vanity fair” than of a real need of thepopulation. All the same, as we were saying, these preciousfunds are not sufficient for Space to become part andparcel of the world where we live. The massive use of resource-Space will give theEarth huge benefits, but for that to happen investmenthigher than the one that all the governments togethermight afford is needed . To this aim, the CNS promotesthe enlargement of the space world to the private, bothto increase the knowledge and the awareness oftechnological effects, and for a deep involvement ofindustrialists and investors at large.

Un exemple est le projet Hyplane pris en charge parle Centre for Near Space et illustré brièvement ci-dessous : un petit avion hypersonique capable deréaliser tant une croisière intercontinentale de vol à 30kmd'altitude qu’un vol spatial suborbital jusqu'à 100km. Il estinimaginable de voir matérialisé ce projet sans que lesinvestisseurs privés soient en mesure d’évaluer le pland'affaires et de se concentrer sur son développementpour récupérer l'investissement initial puis faire du profit. La construction d'un kilomètre d’autoroute coûtant enmoyenne entre 10 et 35M € (la variante de passage prèsde Florence a coûté 67 M € / km!), le budget annuel del'Agence spatiale italienne est équivalent à environ 25kmd'autoroute ou, si vous voulez, à un café par mois pourchaque italien ! Les citoyens européens paient un peumoins : un café tous les deux mois, compte tenu de laprésence de nombreux Etats qui investissent moins qu’enItalie. Il n’est donc pas difficile de se convaincre commenttous les budgets spatiaux sont réduits, contrairement à ceque le citoyen croit. En revanche, ce même citoyen ne serend pas compte que beaucoup de choses autour de lui,qu’il utilise sur une base quotidienne ont pour base latechnologie spatiale : velcro, feutre, poêle anti-adhésive,microprocesseur, téléphone mobile, télévision par satellite,systèmes de géo-positionnement, prévisionsmétéorologiques, joystick, tissus techniques poursurvêtements (gore-tex) ou vêtements ignifuges (nomex),ou des couvertures électriques (mylar), pour n’en citer quequelques-unes. En résumé, Jenkins manque totalementde bon sens quand il souligne que les fonds consacrésaux missions spatiales ont plus l'aspect de « foire auxvanités » qu'un besoin réel de la population. Pourtant, comme nous l'avons dit, ces fondsprécieux ne sont pas suffisants parce que l'espacepeut en effet devenir une partie intégrante du mondedans lequel nous vivons. L'utilisation massive des ressources spatialesapportera des avantages incommensurables à la Terre,mais pour que cela se produise nous avons besoind’investissements bien supérieurs à ceux que l’ensembledes gouvernements pourraient jamais supporter. Pour cetteraison, le CNS favorise l'expansion dans le monde aux

Un esempio è rappresentato dal progetto Hyplanesostenuto dal Center for Near Space e brevementeillustrato più avanti: un piccolo velivolo ipersonico ingrado di realizzare indifferentemente un volo dicrociera intercontinentale a 30 km di quota e un volospaziale suborbitale fino a 100 km. E’ inimmaginabile vedere concretizzato taleprogetto senza investitori privati, in grado di valutare ilbusiness plan e puntare al suo sviluppo per il recuperodegli investimenti prima e il vero guadagno poi. Detto che realizzare un km di autostrada costamediamente tra i 10 ed i 35 M€ (la variante di valico vicinoFirenze è costata 67 M€/km!), il budget annuo dell’AgenziaSpaziale Italiana equivale a circa 25 km di autostrada o,se si vuole, a un caffè al mese per ogni italiano! I cittadinieuropei pagano un po’ meno, un caffè ogni due mesi, datala presenza di molti Stati che investono meno dell’Italia.Non è difficile quindi convincersi di come dopo tutto ibudget spaziali siano ridotti, a differenza di quanto ilcittadino creda. Per contro, quello stesso cittadino nonsempre si rende conto che una quantità di cose che locircondano, e che usa quotidianamente, si basa sutecnologia spaziale: velcro, pennarello, pentolaantiaderente, microprocessore, telefono cellulare, TVsatellitare, sistemi di geo-posizionamento, previsionimeteorologiche, joystick, tessuti tecnici per tute sportive(gore-tex) o indumenti ignifughi (nomex) o copertetermiche (mylar), solo per citarne alcuni. In sintesi, Jenkinsè del tutto fuori strada quando fa rilevare come i fondi spesiper missioni spaziali abbiano più l'aspetto della "vanity fair"che una reale esigenza della popolazione. Eppure, come dicevamo, questi preziosi fondinon bastano perché lo Spazio possa a tutti gli effettidiventare parte integrante del mondo in cui viviamo. L’utilizzazione massiccia della risorsa Spazio porteràincommensurabili benefici sulla Terra, ma perché ciòavvenga occorrono investimenti ben superiori a quelli chetutti i governi insieme potrebbero mai accollarsi. Perquesto motivo il CNS promuove l’allargamento ai privatidel mondo spaziale, sia per aumentare la conoscenza ela consapevolezza delle ricadute tecnologiche, sia per unampio coinvolgimento di industriali ed investitori in genere.

Aerospazioplano Hyplane: vol suborbital (en haut) et l'intérieur en première classe (image ci-dessous) (Source : Trans-Tech Ltd.)

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In the above illustrated vision, the projectOrbiTecture is included. It is oriented to the study of afuture generation infrastructural hub which, located ina point of the geo-lunar space, can be continuouslyattended by many tens of people and guarantee thefunctions of berth, upkeep and integration hangar,scientific laboratory and dwellings (resort and/or hotel). SpaceHub will be positioned in earth orbit or in ageo-lunar Lagrange point as part of the more complexspace city. It will integrate the function of berth, i.e. hubfor journeys from the Earth to other planets andasteroids and the other way round, of in orbit upkeepand construction hangar, of scientific laboratory andresort for some 100 people constantly on board. The development of a new human settlement inthe Fourth Environment, such as this one, willnecessarily have to take into account not onlytechnical and functional prerequisites, but also theneed for a quality of life on board comparable to theone on the Earth. The design will thus play a more outstanding rolethan in the previous space activities and a real newsubject matter will develop into which engineering,architectural, ergonomic, physiological, environmentalknowledge and training will merge. It's no accident thatthe Treccani Encyclopedia devoted a specific entry tothis subject in its “Lessico del XXI Secolo” (“Lexiconof the 21st Century”) entitled “Turismo spaziale edesign” (“Space Tourism and Design”). Particular interesting passages are herereported: Beyond its technical characteristics, correspondingto different strategic objectives, space tourism has toprovide a vision. Design has therefore to express,through the project, a possible world in which everyperson can recognize herself, but above all can wish toexperience flight beyond the atmosphere as well aspermanence in the Fourth Environment. Designingfuture scenarios means finding the necessary strategicinstruments to communicate to the public such anextraordinary experience, particularly in sensory and

particuliers de l'espace, pour augmenter la connaissanceet la conscience des implications technologiques, et pourune large participation des industriels et des investisseursen général.

un Spaceport Orbitant

An Orbiting Space-port Nella visione appena illustrata rientra il progettoOrbiTecture, orientato allo studio di un nodoinfrastrutturale di futura generazione. Posizionata in orbita terrestre o in un puntolagrangiano geo-lunare come parte della città spazialeben più complessa, SpaceHub integrerà le funzione dimolo di attracco ovvero nodo di interscambio perviaggi dalla Terra verso altri pianeti e asteroidi eviceversa, di hangar di manutenzione e costruzione inorbita, di laboratorio scientifico e di resort per le circa100 persone continuamente a bordo. Lo sviluppo di un nuovo insediamento umano nelQuarto ambiente, come questo, dovrà necessariamentee sempre di più portare in conto non solo requisiti tecnicie funzionali, ma anche l’esigenza di una qualità di vitaa bordo paragonabile a quella disponibile sulla terra. Il design assumerà così un ruolo ben piùrilevante di quanto non lo sia stato fino ad oggi nelleattività spaziali, e si svilupperà una vera e proprianuova disciplina in cui confluiranno conoscenze eformazione di carattere ingegneristico, architettonico,ergonomico, fisiologico, ambientale, e molto di più.Non a caso la Treccani ha dedicato a questoargomento uno specifico lemma nel suo “Lessico delXXI Secolo”, dal titolo “Turismo spaziale e design”. Ne riportiamo in corsivo alcuni passaggiparticolarmente interessanti. Al di là delle caratteristiche tecniche, checorrispondono a obiettivi strategici diversi, il turismospaziale deve poter offrire una visione. Il design devequindi esprimere, attraverso il progetto, un mondopossibile nel quale ogni individuo possa riconoscersi, masoprattutto desiderare di provare l’esperienza del volooltre l’atmosfera terrestre così come la permanenza nelQuarto ambiente. Progettare scenari futuri significatrovare gli strumenti strategici necessari per comunicareal pubblico un’esperienza così straordinaria, soprattuttoin termini sensoriali e percettivi, da farla diventare unbisogno, un’esigenza reale per ognuno. Non a caso gliinterni della SpaceShipTwo sono stati progettati daldesigner australiano Marc Newson con un’impronta

image artistique d'un HUB spatial Source : Internet)

uno Spazioporto Orbitante

La vision illustrée ci-dessus comprend le projetOrbiTecture, orienté vers l'étude d'un nœud d'infrastructurede génération future qui, située à un point dans l'espacegéo-lunaire, peut voir la présence continue de plusieursdizaines de personnes et garantir les fonctions de quaid’amarrage, hangar de maintenance et d'intégration,laboratoire scientifique et logement (station et / ou hôtel) . Placé en orbite terrestre ou dans un point géo-lunairelagrangien dans le cadre d’une ville spatiale plus complexe,SpaceHub va intégrer les fonctions de quai ou nœudd'échange de voyages de la Terre à d'autres planètes etastéroïdes et vice-versa, de hangar d'entretien et deconstruction en orbite, de laboratoire scientifique et stationpour environ 100 personnes continuellement à bord. Le développement d'une nouvelle colonie humainedans Quatrième Environnement comme celui-ci, devranécessairement toujours plus mettre en compte nonseulement des exigences techniques et fonctionnelles,mais aussi la nécessité d'une qualité de vie à bordcomparable à celle disponible sur la terre. La conception va assumer un rôle beaucoup plusimportant qu'il ne l'a été jusqu'à présent dans les activitésspatiales, et développera une véritable nouvelle discipline,qui alimentera les connaissances et la formation desspécificités d'ingénierie, d'architecture, d'ergonomie,physiologique, de l'environnement, et beaucoup plus. Sanssurprise, la Treccani a consacré à ce sujet un lemmespécifique dans son « Lexique du XXIe siècle », intitulé« tourisme spatial et design » Nous en citons en italique despassages très intéressants : Au-delà des caractéristiquestechniques, qui correspondent aux différents objectifsstratégiques, le tourisme spatial devrait offrir une vision. Laconception doit exprimer, à travers le projet, un mondepossible où tout le monde peut se reconnaître, mais surtoutessayer l'expérience de voler au-dessus de l'atmosphère

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perceptive terms, to make it a need, a real necessity foreverybody. It is no accident that SpaceShipTwo interiorshave been designed by Marc Newson, the Australiandesigner, with a futuristic and realizable in the futuremark, while the structure of the first private “spaceport”in the world, designed by Foster & Partners architects,supplies suggestions which contribute to feed thecollective imagination concerning the magicalexperience of space journeys. In the next few years we'll talk even more widelyabout the need for new space habitats, which will haveon one side to favor the growing demand for spacetourism -as an initial outpost of extra-Earth experience-and, on the other, they will have to face thedecommissioning of the International Space Station,which is supposed to be operating until 2024, the dateforeseen for reaching some scientific objectives, to bethen dismantled, destroyed or partially reused. Moreover, Russia intends to implant a basis onthe Moon, the USA wants to send astronauts ontoMars, China has the program of having an orbitalspace station and reaching the Moon and finallyEurope is already convinced of the need for a lunarstation. In the past, many of these projects wereconsidered only wishful thinking and wereimplemented only in science fiction movies.

terrestre ainsi que de rester dans le QuatrièmeEnvironnement. Concevoir des scénarios futurs impliquede trouver les outils stratégiques nécessaires pourcommuniquer au public une expérience si extraordinaire,notamment en termes sensoriels et perceptifs, pour quecela devienne une nécessité, un besoin réel pour tous. Cen’est pas par hasard que l'intérieur du Space Ship Two aété conçu par le designer australien Marc Newson avec uneempreinte futurible, alors que la structure du premier «astroport » du monde privé, conçu par le cabinetd'architectes Foster & Partners, donne des suggestions quicontribuent à nourrir l'imaginaire collectif à propos del'expérience magique des voyages dans l’espace. Dans les années à venir, l’on parlera toujours pluslonguement de la nécessité de nouveaux habitatsspatiaux, qui devraient favoriser d’une part la demandecroissante de tourisme spatial -comme avant-poste initialde l'expérience en dehors de la Terre- et de l'autre, pourrépondre à la démission de la Station spatialeinternationale, qui devrait rester opérationnelle jusqu'en2024, la date fixée pour la réalisation des objectifsscientifiques ; ensuite elle sera démantelée, détruite oupartiellement réutilisée . En outre, la Russie envisage demettre en place une base sur la Lune, les Etats-Unisveulent envoyer des astronautes sur Mars, la Chineprévoit d'avoir une station spatiale orbitale et d’atteindrela Lune et enfin l'Europe est déjà convaincue de lanécessité d’une station lunaire . Dans le passé, bonnombre de ces projets ont été considérés comme unrêve achevé seulement dans les films de science-fiction.

L’exigence

The Prerequisite As already said, the CNS OrbiTecture is devoted tothe longer term stage of space tourism, it envisages thestudy of space infrastructural architectures, in terms offeasibility and concept design, with specific attention tolaboratories, assembly and integration hangars, hotels(inflatable structures, production of artificial gravity throughrotating systems), environments for residential and relationactivities. The study of a lower earth orbit, as an intermediatehub which can guarantee connections with the Earth,permanence in orbit and departure berth towards otherpoints of the space city and the exploration of otherplanets, represents the firs element.

avveniristica e futuribile, mentre la struttura del primo‘spazioporto’ privato del mondo, progettato dallo studio diarchitettura Foster & Partners, regala suggestioni checontribuiscono ad alimentare l’immaginario collettivoriguardo all’esperienza magica dei viaggi spaziali. Nei prossimi anni quindi si parlerà sempre piùdiffusamente della necessità di nuovi habitat spaziali,che dovranno favorire da un lato la crescente domandadi turismo spaziale -come iniziale avampostodell’esperienza extra-Terra- e dall’altro, rispondere alladismissione della Stazione Spaziale Internazionale, chedovrebbe restare in funzione fino al 2024, data previstaper il raggiungimento degli obiettivi scientifici, per poiessere smantellata, distrutta o riutilizzata parzialmente. Inoltre, la Russia prevede di impiantare una base sullaLuna, gli Stati Uniti vogliono inviare gli astronauti su Marte,la Cina ha in programma di avere una stazione spazialeorbitale e di raggiungere la Luna e per finire l’Europa è giàconvinta della necessità di una stazione lunare. In passatomolti di questi progetti erano considerati solo un sogno e sirealizzavano solo nei film di fantascienza.

Intérieur image artistique d'un HUB espace (Source : Internet)

Il Requisito Come detto, il progetto OrbiTecture del CNS èdedicato alla fase più a lungo termine del turismo spaziale,prevede lo studio di architetture infrastrutturali spaziali, intermini di fattibilità e progettazione concettuale, conspecifico riguardo a laboratori, hangar di assemblaggio edintegrazione, hotel (strutture gonfiabili, produzione digravità artificiale per mezzo di sistemi rotanti), ambientidedicati ad attività residenziali e relazionali. Lo studio di uno SpaceHub in orbita bassa terrestre,come nodo intermedio che possa garantire il collegamentocon la Terra, la permanenza in orbita e il molo di partenzaper viaggi verso altri punti della città spaziale el’esplorazione di altri pianeti, rappresenta il primo elemento.

Comme mentionné, le projet OrbiTecture CNS estdédié à la phase sur le long terme du tourisme spatial,comprenant l'étude d’architectures et infrastructuresspatiales, en termes de faisabilité et de conception,avec une attention particulière aux laboratoires,hangars d'assemblage et d'intégration, hôtel(structures gonflables, production de gravité artificielleau moyen de systèmes rotatifs), milieux dédiés à larésidence et aux activités relationnelles.

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Le premier élément est l'étude d'un SpaceHub enorbite basse de la Terre, comme un nœud intermédiaire quipeut assurer la connexion à la Terre, la permanence enorbite et le quai de départ pour des excursions vers d'autresparties de l'espace et l'exploration d'autres planètes. En cequi concerne le positionnement dans l'espace, SpaceHubest placé sur une orbite (LEO orbite autour de la partie duglobe terrestre entre l'atmosphère et les ceintures de VanAllen, soit entre 160 et 2.000 km). Il est un port spatial orbital,qui tout en offrant la possibilité d'une station d'accueil del'espace comprendra des locaux utilisés pour la présencehumaine en orbite pour répondre à la demande de tourismespatial et de la recherche en apesanteur. L'infrastructure doit remplir quatre fonctions principales :terminal portuaire et accueil, entretien et construction dehangars, laboratoire scientifique et station hôtelière. Etantun « morceau » d'une ville logiquement semblable à cellesauxquelles nous sommes habitués sur terre, SpaceHubdevra répondre aux besoins sociaux et de confortbeaucoup plus extrêmes que ceux réalisés à bord de laStation spatiale internationale, avec le but d'offrir unequalité de vie comparable à celle des habitats auxquelsnous sommes habitués sur la terre. Pour identifier lesmeilleures solutions réalisables au point de vue technique,et à court terme, il est nécessaire de :• identifier un scénario de référence et les principalesfonctions (vitales, de divertissement, opérationnelles)• concevoir des moyens pour surmonter / limiter lesdifficultés de l'environnement spatial liés à l'absence degravité.• concevoir des moyens pour construire / assemblerdirectement en orbite l'infrastructure (ex. impression 3D),au-delà de la notion de transfert des modules de lasurface de la Terre.• concevoir le SpaceHub avec ses espaces intérieursen respectant les fonctions identifiées.• évaluer les solutions techniques en réponse auxattentes de vivabilité. Le résultat auquel nous sommes arrivés, expliquédans le prochain article, représente une innovationmajeure et l'envie de regarder la prochaine station spatialede façon différente, plus ouverte et plus humaine.

As to its positioning in space, SpaceHub is locatedin a LEO (orbit around the Earth at an altitude between theatmosphere and van Allen's belts, i.e. between 160 and2000 Km). It is an orbital spaceport, which, besidesoffering the opportunity of a berth function, will have areasused for human stay in orbit to meet the demand for nogravity space tourism and research. The infrastructure must play four fundamental roles:anchoring and mooring terminal, upkeep and constructionhangar, scientific laboratory and resort. Since it is a “piece” of a city logically similar to thosewe are accustomed to on the earth , SpaceHub will haveto meet more particular social and comfort demands thanon board the present International Space Station, with aview to provide a quality of life comparable to the one ofthe habitats we are used to on the earth.

To identify the most adequate solutions which, at thesame time, can be feasible from the engineeringstandpoint within a short term framework, it has beennecessary:

• to identify a reference scenario and its mainfunctions (vital, entertainment, operational)• to study solutions to overcome/limit the disability ofthe space environment connected to no gravityconditions• to study solutions to build/assembly theinfrastructure directly in orbit (ex. 3D printing), goingbeyond the concept of modules transfer from the Earthsurface• to design SpaceHub with its internal spacesmeeting the identified functions• to evaluate the technical solutions which can meetlivability expectations.

The result we have reached, illustrated in the nextarticle, represents a big innovation and the spur to lookat the next space stations in a different, more open andmore human, way.

Per quanto riguarda il posizionamento nellospazio, SpaceHub è collocato in un’orbita LEO (orbitaattorno al globo terrestre di quota compresa tral'atmosfera e le fasce di van Allen, ovvero tra i 160 e2000 km). Si tratta di uno spazioporto orbitale, cheoltre ad offrire la possibilità di una funzione di molospaziale avrà delle aree adibite alla permanenzaumana in orbita per rispondere alla domanda diturismo spaziale e di ricerca in assenza di gravità. L’infrastruttura deve assolvere a quattro funzioniprincipali: terminal di approdo ed attracco, hangar dimanutenzione e costruzione, laboratorio scientifico e resort. Trattandosi di un “pezzo” di una città logicamentesimile a quelle a cui siamo abituati sulla terra,SpaceHub dovrà rispondere ad esigenze sociali e dicomfort molto più spinte di quanto non sia realizzato abordo dell’attuale Stazione Spaziale Internazionale,con l’obiettivo di offrire una qualità di vita paragonabilea quella degli habitat a cui siamo abituati sulla terra.

Per identificare le soluzioni più idonee alla bisognae nel contempo ingegneristicamente fattibili in un quadrotemporale di breve termine, è stato necessario:

• identificare uno scenario di riferimento e le funzioniprincipali (vitali, intrattenimento, operative)• studiare soluzioni per superare/limitare la disabilitàdell’ambiente spaziale collegate all’assenza di gravità • studiare soluzioni per costruire/assemblaredirettamente in orbita l’infrastruttura (es. utilizzo disistemi robotici a stampa 3D), superando il concetto ditrasferimento dei moduli dalla superficie della Terra.• progettare lo SpaceHub con i suoi spazi internirispondenti alle funzioni identificate.• valutare le soluzioni tecniche in risposta alleaspettative di vivibilità.

Il risultato al quale siamo giunti, illustrato nelsuccessivo articolo, rappresenta una grossainnovazione e lo stimolo a guardare alle prossimestazioni spaziali in modo diverso, più aperto e piùumano.

Un exemple d'architecture spatiale (Source : Internet)

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Fumée, étincelles, flammes ... Go! Le détachement du lanceur est lent, la fuséeporteuse recueille l'énergie pour se lever lentement dusol de la terre, puis progressivement de plus en plusvite vers les étoiles, la température commence àbaisser aussi bas que -75-80°C:

• 12 km limite supérieure de la troposphère, laturbulence est terminée et la température commenceà monter jusqu'à 30°.

• 45 km nous avons dépassé la stratosphère, labarrière de l’ozone est derrière nous, la températurerevient à tomber jusqu’à -123°.

• 85 km mésosphère, la température commence àmonter vertigineusement jusqu'à 1000°.

• 200 km thermosphère, maintenant le volaéronautique est devenu astronautique et latempérature augmente de façon linéaire au-dessus de2000°.

• 400-2000 km, destination atteinte, nous sommesdans l’exosphère en orbite LEO.

Dans Star Trek Captain Kirk se serait exclamé :«L'espace, dernière frontière!", Mais nous necontinuons pas vers des destinations inconnues : noussommes ici pour construire le Spacehub, la nouvellestation Orbitante, ville spatiale dans l'espacecislunaire, nœud d'échange pour ceux qui dansl'avenir partiront d'ici pour des voyages interstellaires.

Orbitecture et SpaceHub: l’approche systemiqueGuido De Martino, Massimo Pica Ciamarra, Gennaro Russo, Vincenzo Torre, Center for Near Space

Smoke, Sparks, Flames...Go! The rocket produces the necessary thrust, thetake-off of the launcher occurs slowly, and then graduallyfaster and faster toward the stars.Temperature starts todecrease toward -75-80°C:

• 12 km, upper troposphere limit, turbulences are over,temperature starts to go up again toward 30°C

• 45 km , we passed the stratosphere, the ozonebarrier is behind us, temperature goes down againtoward -123°C

• 85 km, we enter the thermosphere and temperaturestarts to rapidly rise toward 1000°C and more

• 100 km, the atmosphere is too thin to support theaircraft flight; this altitude, known as the "Karman line",is conventionally taken as the demarcation betweenAeronautics and Astronautics

• 200 km, we enter the thermopause that representsaccess to exosphere, temperature does not changeanymore with altitude having reached 700 and 1500°Crespectively, with up to 40% oscillations as function oflevel of solar

• 400-2000 km, destination reached, we are in LEO,in the middle of the exosphere and in particular in theionosphere.

In Star Trek, Captain Kirk would cry: “Space lastfrontier!”, instead we do not go towards unknowndestinations, but remain here to build the SpaceHub,the new orbiting station, a district of the space city inthe cislunar space, hub for those who in the future willleave from here for interplanetary journeys.

OrbiTecture and SpaceHub: Importance of the Systemic Approach

Fumo, Scintille, Fiamme…Go! Il motore a razzo produce spinta necessaria, ildistacco del lanciatore dal suolo terrestre avvienelentamente, e poi via via, a velocità sempre maggioreverso le stelle. La temperatura inizia a scenderepuntando verso i -75-80°C:

• 12 km, limite superiore della troposfera, le turbolenzesono finite, la temperatura inizia a risalire verso i 30°C

• 45 km, , la barriera dell’ozono è alle nostre spalle, latemperatura torna a scendere puntando ora verso i -123°C

• 85 km, entriamo nella termosfera e la temperaturainizia a salire vorticosamente puntando a oltre 1000°C

• 100 km, l’atmosfera è troppo rarefatta persupportare il volo aeronautico; questa quota, notacome “linea di Karman”, è convenzionalmente assuntacome demarcazione tra aeronautica ed astronautica

• 200 km, accediamo alla termopausa cherappresenta le porte dell’esosfera, la temperatura nonvaria più con la quota e si è attestata sui 700 e 1500°Ctra notte e giorno rispettivamente, con oscillazionianche del 40% in funzione del livello di attività solare

• 400-2000 km, destinazione raggiunta, ci troviamoin orbita LEO, in piena esosfera ed in particolare nellaionosfera.

In Star Trek il capitano Kirk avrebbe esclamato:”Spazio ultima frontiera!”, noi invece non proseguiamoverso destinazioni ignote, ma rimaniamo qui percostruire lo SpaceHub, la nuova stazione orbitante,quartiere della città spaziale nello spazio cislunare,nodo d’interscambio per chi in futuro da qui partirà perviaggi interplanetari.

OrbiTecture e SpaceHub:l’importanza dell’approccio sistemico

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The International Space Station (ISS) currentlyorbiting around the Earth, in less than a decade will bereplaced. Since one year, within CNS, aninterdisciplinary team of researchers, specialists,students and professionals from different sectors, hasbeen meeting to think of a new space station. The present ISS is a space station devoted toscientific research and since 2000 has beencontinuously inhabited by crews of 2 to 6 astronauts. This huge “butterfly” -20x72x104 meters- issubstantially used as a microgravity laboratory . Insideit there are exclusively technical premises where thereis no real privacy nor a difference betweenaccommodations, spaces devoted to research,common areas, etc. The project called Orbitecture, carried on byCNS, faces the theme of permanence in space fromanother standpoint. It is neither a question of shifting from the 6 presentguests to the 100 foreseen guests, nor a question ofmeeting the new and different performing needs, but ofmoving from the present ISS -juxtaposition ofautonomous elements but deprived of synthesis- to awhole capable of expressing a unitary view. The targets are: minimum per capita weight,maximum space, integration of different activitiesinconceivable within the ISS present spaces, designednot for ordinary people, but for selected qualifiedastronauts, capable of bearing the psycho-physicalstress of living for long periods in small highlyspecialized capsules traveling faster than 28000 km/h. Looking at the new space station calledSpaceHub from outside, it appears as a 50m diametersphere called Miranda, crossed by a cylinder of 20mdiameter passing through the origin where the hangarand the microgravity laboratory are located. Around the sphere, at 38 meters from the center,there are 2 superposed toroids with lunar gravity:Aristarco whose Green Ring represent thegreenhouse area for oxygen and vegetablesproduction for the self-sustenance of space settlers.At 83 meters, Galilaei, with martian gravity, represents

La Station spatiale ISS actuellement en orbiteautour de la terre, d’ici moins de dix ans doit êtreremplacée ; il y a un an qu’au sein du CNS, un groupeinterdisciplinaire de chercheurs, spécialistes, étudiantset professionnels de différentes disciplines, est en trainde penser à un nouvelle station spatiale. L’ISS est une station spatiale dédiée à la recherchescientifique et est habitée sans interruption depuis 2000par un d'équipage de 2 à 6 astronautes. Dimensionné 20x72x104 mètres, cet énorme"Butterfly" est essentiellement utilisé comme unlaboratoire pour microgravité et dans son intérieur il y aseulement des locaux techniques sans véritable vieprivée ou logements différenciés, l'espace est dédié à larecherche en communs, etc. L’équipe de conception baptisée Orbitecture,réalisée par le CNS, est en train d’aborder la questionde la permanence dans l'espace sous un autre angle. Ce n’est pas le passage des 6 personnes actuellesaux 100 attendues, ni la réponse à des exigences deperformances nouvelles et différentes, mais le passagede l'ISS actuel, juxtaposition d'éléments autonomes,dépourvus de synthèse à un ensemble capabled'expression unitaire. Minimisation de poids/par habitant, ce quimaximise l'espace, l'intégration d’activités différentes etinconcevables dans l'espace ISS actuel, conçu non pourles gens ordinaires, mais pour des astronautessélectionnés et qualifiés, capables de résister au stressphysique et psychologique de vivre pour de longuespériodes dans d’étroites niches hautement spécialiséesqui voyagent à 27.724 km/h. En la regardant de l'extérieur, la nouvelle stationspatiale appelée Spacehub, ressemble à une boule de50m de diamètre appelée Miranda, traversée par uncylindre de diamètre de 20m passant par l'origine, où setrouvent le hangar et un atelier en microgravité. Autour, à 38 mètres du centre, nous trouvons deuxtoroïdes qui se chevauchent : Aristarque avec gravitélunaire, et l'Anneau Vert, champ de culture pour laproduction d'oxygène et de légumes alimentaires pourle soutien autonome de la colonie de l'espace.

La Stazione Spaziale ISS attualmente orbitanteintorno alla terra fra meno di dieci anni va sostituita, eda un anno all’interno del CNS, un gruppointerdisciplinare di ricercatori, specialisti, studenti eprofessionisti provenienti da diversi ambiti disciplinari,si riunisce per pensare ad una nuova stazione spaziale. L’attuale ISS è una stazione spaziale dedicataalla ricerca scientifica e abitata continuamente dal2000 da un equipaggio variabile tra i 2 e i 6 astronauti. Di dimensioni 20x72x104 metri, questa enorme“farfalla”, è sostanzialmente usata come laboratorio inmicrogravità ed al suo interno abbiamo esclusivamentelocali tecnici dove non esiste una reale privacy né unadifferenza tra alloggi, spazi dedicati alla ricerca, areecomuni, ecc. Il team di progetto battezzato Orbitecture, portatoavanti dal CNS, sta invece affrontando la tematica dellapermanenza nello spazio sotto un altro punto di vista. Non si tratta di passare dai 6 ospiti attuali ai 100ospiti previsti, né di rispondere alle nuove e diverseesigenze prestazionali, ma di passare dall’attuale ISS,giustapposizione di elementi autonomi ma priva disintesi ad un insieme capace di espressione unitaria. Minimizzazione del peso/pro-capite, massimizzazionedegli spazi, integrazione di attività diverse ed impensabiliall’interno degli attuali spazi dell’ISS, pensati non per lepersone comuni, ma per astronauti selezionati e qualificati,capaci di sopportare lo stress psicofisico di vivere perlunghi periodi in angusti loculi altamente specializzati cheviaggiano ad oltre 28000 km/h. Guardandola dall’esterno, la nuova stazionespaziale denominata SpaceHub, si presenta comeuna sfera di diametro 50m chiamata Miranda,attraversata da un cilindro del diametro di 20mpassante per l’origine dove sono localizzati l’hangared il laboratorio in microgravità. Intorno alla sfera, a 38 metri di distanza dalcentro, troviamo 2 toroidi sovrapposti con gravitàlunare, Aristarco e il Green Ring, rappresenta il campodi coltivazione destinato alla produzione di ossigeno evegetali alimentari per l’autosostentamento dellacolonia spaziale.

MIRANDA

ARISTARCO

GALILAEI

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Orbitecture et SpaceHubtableaux d'étude

STAZIONE DIAMETRO 25 m.. STAZIONE DIAMETRO 50 m.

STAZIONE ORBITANTE - INFLATABLE SYSTEM

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the outer toroid and within it 3 propelling engines arelocated, making the rotation of the space stationpossible, and securing different gravity in the threesections.

No auxiliary conveyance means are planned tomove about in these areas, since gravity -althoughreduced compared to the earth one- makes it possibleto easily move from one premise to the other. To move between Miranda, Aristarco andGalilaei, instead, a system of “space elevators” isplanned–pressurized capsules within a path ofreticular beams which, starting from the center of thesphere reach the outermost toroid. Six elevators willbe available, 3 of them to transport space tourists and3 for the technical staff of the space station. The 6reticular beams form the structural framework of thespace station.

Within the SpaceHub, engineering data are nolonger meaningful as well as OrbiTecture's principles,that is the new way of approaching the issues of spacearchitecture where the principle of Vitruvius Utilitas ismade obsolete by the demand for flexibility of ourcontemporary age. The real revolution is giving answers listening tothe different experts involved: physicians,psychologists, engineers, biologists, architects,leaving to all of them the greatest freedom ofexpression.

83 mètres plus loin, Galilaei avec la gravité martienneest le toroïde extérieur : à son intérieur sont égalementdisposés les 3 moteurs qui permettent de faire démarrerla rotation de la station spatiale, fournissant des gravitésdifférentes dans les trois sections.

Pour les chemins dans les trois environnements,des moyens de transport auxiliaires sont prévus, étantdonné que la gravité, bien que réduite par rapport à laTerre, permet de se déplacer facilement d'une pièce àl’autre. Par contre, pour se déplacer de Miranda,Aristarque et Galilaei un système d’« ascenseursspatiaux » est prévu, des capsules pressurisées quiselon voies réticulaires, en partant du centre de lasphère atteint le toroïde externe. Il y a 6 ascenseurs, 3utilisés pour le transport des touristes de l'espace et 3pour le personnel technique de la station spatiale ; enmême temps les 6 voies réticulaires constituentl'ossature structurelle de la station spatiale.

A l'intérieur du Spacehub, les données d'ingénierien’ont plus le poids des principes d’Orbitecture : commentaborder le thème des architectures spatiales où leprincipe d’ « Utilité » Vitruvien est surmonté par laflexibilité requise par l'époque contemporaine.

La véritable révolution est de donner des réponses enécoutant les diverses professionnalités disponibles :médecins, psychologues, ingénieurs, biologistes,architectes en laissant à tous, dans leur domaine, laliberté totale d'expression.

A 83 metri invece Galilaei con gravità marzianarappresenta il toroide più esterno ed al suo internosono disposti anche i 3 propulsori che consentono lamessa in rotazione della stazione spaziale,garantendo gravità diverse nelle tre sezioni. Per i percorsi all’interno di questi ambienti, nonsono previsti mezzi di trasporto ausiliare, in quanto lagravità anche se ridotta rispetto alla terra consente dispostarsi agevolmente da un locale all’altro. Per spostarsi invece tra Miranda, Aristarco eGalilaei è previsto un sistema di “ascensori spaziali”,capsule pressurizzate all’interno di un percorso di travireticolari che partendo dal centro della sferaraggiungono il toroide più esterno. Sono previsti 6ascensori, 3 destinati al trasporto dei turisti spaziali e3 per il personale tecnico della stazione spaziale edinoltre le 6 travi reticolari costituiscono l’ossaturastrutturale della stazione spaziale.

All’interno dello SpaceHub, non hanno più pesoi dati ingegneristici di quanto non ne abbiano i principidi OrbiTecture (OrbiTettura), un nuovo modo diapprocciarsi alla tematica delle architetture spazialidove il principio di Utilitas Vitruviana viene superatodalla richiesta di flessibilità dell’età contemporanea.La vera rivoluzione infatti è dare risposte ascoltandole varie professionalità scese in campo: medici,psicologi, ingegneri, biologi, architetti, e lasciando atutti nel loro campo la massima libertà di espressione.

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The proposed design OrbiTecture project concerns a future generationinfrastructural hub in LEO, able to host scores ofpeople and to secure functions as:

• docking berth • maintenance and integration hangar • scientific laboratory • resort

It starts from 3 assumptions: • reduce costs of access to space, building lean

structures directly in space under weightlessness -by3D printing- also not to bear launching loads thatimpose higher weoghts

• limite dependency on Mother Earth, maximizingsustainability principles and growing crops

• supporting future missions to Mars and theMoon, implementing training environments

Assumptions for the construction procedures The main target of OrbiTecture team has beencreating a reliable alternative to the construction bymodules of the present space station, conceiving aspace station completely built in the space, by 3Dprinting robotis systems, optimizing thus the transportof materials from the earth.

Food production The need for a constant food production during aspace journey or on-board a space station is animportant limiting factor of a system based only onmachine controlled physical and chemical reactions. Ifit is possible to clean both air, making it breathable, andwater, making it drinkable, it is not possible to makeorganic waste eatable again. Plants can meet the other basic needs of a humancrew by supplying oxygen, as waste product ofphotosynthesis, and drinkable water, thanks totranspiration, which can be collected. Considering that within any space structure(infrastructure or shuttle) one of the limiting factors iscertainly space, the plants in this case ought to supplyhigh levels of production in small spaces.

Le projet proposé Le projet OrbiTecture concerne un nœudd'infrastructure de génération future, en orbite LEO,capable d'accueillir plusieurs dizaines de personnes etd'assurer les fonctions de

• quai d’amarrage • hangar de l'intégration Maintenance • laboratoire scientifique • logements

A partir de trois hypothèses : • réduire les coûts de transfert en orbite, en

réduisant les poids par la construction de structureslégères en l'absence de gravité, avec des imprimantes 3Dafin de ne pas avoir à supporter les charges de lancement

• limiter la dépendance de la Terre mère, enmaximisant les principes de durabilité et en réalisant descultures agricoles

• soutenir les futures missions vers Mars et laLune, avec la création de lieux de formation

Hypothèses pour les techniques de construction Le but majeur du groupe d'étude Orbitecture étaitde créer une alternative viable à la construction parmodules de la station spatiale existante, dansl’hypothèse d'une station spatiale entièrement réaliséedans l'espace, par des imprimantes 3D, en optimisantle transport de matériel de la terre.

La production d'aliments La capacité de produire en continu des alimentsau cours d’un voyage dans l'espace est un facteurlimitant majeur d'un système fondé uniquement sur desréactions physiques et chimiques contrôlées par desmachines. S’il est possible, avec ces outils, à la foisd’enrichir l'air pour le rendre respirable, l'eau pour larendre potable, il n’est pas possible de transformer lesdéchets organiques en comestibles. Les plantes peuvent répondre aux autres besoinsde base d'un équipage humain fournissant de l'oxygène,en tant que déchet de la photosynthèse et de l'eaupotable, suite au phénomène de la transpiration, quipeut être recueillie.

Il progetto proposto Il progetto OrbiTecture riguarda un nodoinfrastrutturale di futura generazione, in orbita LEO, ingrado di accogliere molte decine di persone e digarantire funzioni di

• molo di attracco• hangar di manutenzione ed integrazione• laboratorio scientifico• alloggi

Partendo da 3 assunti:• contenere i costi di trasferimento in orbita, costruendo

strutture snelle direttamente in assenza di gravità -constampa 3D- anche per non dover sopportare carichi dilancio che impongono pesi maggiori

• limitare la dipendenza dalla madre Terra,massimizzando principi di sostenibilità e realizzandoculture agrarie

• supportare le future missioni su Marte e Luna,realizzando ambienti di training.

Ipotesi per le tecniche costruttive Obbiettivo principale del gruppo di studio OrbiTectureè stato di creare un alternativa valida alla costruzione permoduli dell’attuale stazione spaziale, pensando ad unastazione spaziale interamente realizzata nello spazio, adopera di sistemi robotici per stampa 3D, ottimizzando iltrasporto di materiale dalla terra.

La produzione di cibo La capacità di produrre con continuità cibo duranteun viaggio o a bordo di una stazione spaziale è unimportante fattore limitante di un sistema basato solosu reazioni fisico-chimiche controllate da macchine. Se è possibile, con tali strumenti, arricchire sia l’ariarendendola respirabile, sia l’acqua rendendola potabile,non è possibile rendere nuovamente commestibili i rifiutiorganici. Le piante possono venire incontro alle altrenecessità di base di un equipaggio umano fornendoossigeno, come prodotto di scarto della fotosintesi, eacqua potabile, in seguito al fenomeno dellatraspirazione, che può essere raccolta.

dépasser les dessins paléolithiques

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They should be, therefore, small in size, easy togrow in hydroponics and should have a high harvestindex, i.e. a high edible fraction to total biomass ratio. The main target of the crops to use in the spaceremains producing food, oxygen and water for the crew:the set of crops, therefore, has to adequately meet allthe three needs. Several current research works areaimed at determining which can be the best mix ofcrops for people in space.

Defense against radiation To defend SpaceHub inhabitants against cosmicrays, a biological coating will be used: a colony ofcyanobacteria which are incorrectly but commonlycalled “blue algae” or “blue-green algae”. They are aheterogeneous group of photo-autotrophic prokaryoticorganisms and have been the main movers in thenatural history of our planet.

The system will be organized in isolated cells for3 reasons:

• The cells will work in parallel, therefore thedamage/fault of a unit will not cause anymalfunctioning of the whole system

• Maintenance will be easier, since only thedamaged cells will be replaced by new ones

• It will certainly take long for the SpaceHub to becompleted. During construction, anyway, some sectorswill be equipped to host people, which will make ashielding system necessary

Considérant qu’à l’intérieur de n’importe quellestructure spatiale l'un des facteurs limitatifs estcertainement l'espace, les plantes en question devraientfournir une production élevée dans de petits espaces,donc être de petite taille, faciles à cultiver enhydroponique et avoir un indice de récolte élevé (indicede collecte, soit le rapport de la fraction comestible à labiomasse totale des plantes). L'objectif principal des cultures est d’utiliser le restede la production de nourriture, de l'oxygène et de l'eaupour l’équipage : l'ensemble des cultures utilisées doit êtreen mesure de répondre adéquatement à ces troisexigences. Il y a de nombreuses recherches en cours pourdéterminer quelles sont les cultures les plus appropriéespour accompagner les hommes dans l'espace.

La défense contre les radiations Pour défendre les habitants du SpaceHub desrayons cosmiques, un revêtement organique serautilisé, une colonie de cyanobactéries ; improprementappelée « algues bleues » ou « algues bleu-vert », ellessont un groupe hétérogène d'organismes procaryotesphototrophes et ont été les principaux protagonistes del'histoire naturelle de notre planète.

Le système sera organisé en cellules isoléesprincipalement pour 4 raisons :

• Le système fonctionnera en parallèle, et ladéfaillance d'une unité ne causera pas le mauvaisfonctionnement du système dans son ensemble.

• Opération de maintenance plus facile car ilfaudra agir sur chaque cellule endommagée, en laremplaçant par une autre qui fonctionne.

• En cas de maladie de la colonie d'une seulecellule, il n’y aurait pas de risque d'infection del'ensemble du système.

• Certes, il faudra du temps pour que leSPACEHUB soit tout à fait complet. Cependant, lors dela construction certains secteurs seront occupés pouraccueillir des gens et un système de protection devraitêtre prévu.

Considerando che all’interno di una qualunquestruttura spaziale (infrastruttura o navicella) uno deifattori limitanti è sicuramente lo spazio, le piante inquestione dovrebbero fornire elevate produzioni inpiccoli spazi, essere, quindi, di piccola taglia, facilmentecoltivabili in idroponica ed avere un elevato harvestindex (indice di raccolta, ovvero il rapporto tra frazioneedibile e biomassa totale delle piante).

L’obiettivo principale delle colture da utilizzarerimane comunque quello di produrre cibo, ossigeno edacqua per l’equipaggio: l’insieme delle colture utilizzatedeve riuscire a soddisfare adeguatamente tutti e tre ifabbisogni. Numerose sono le ricerche attualmente incorso per determinare quali possano essere le colturepiù indicate per accompagnare gli uomini nello spazio.

La difesa dalla radiazioni Per difendere gli abitanti dello SpaceHub dairaggi cosmici, si utilizzerà un rivestimento biologico,una colonia di cianobatteri; chiamati impropriamente“alghe azzurre” o “alghe blu-verdi”, sono un gruppoeterogeneo di organismi procarioti fotoautotrofi e sonostati i principali protagonisti della storia naturale delnostro pianeta.

Il sistema sarà organizzato in celle isolateprincipalmente per 3 motivi:

• Le celle funzioneranno in parallelo, per cui ilguasto di un’unità non causerà il malfunzionamentodell’intero sistema

• Risulterà più semplice l’operazione dimanutenzione, poiché si andrà ad agire su singolecelle guaste, sostituendole con altre funzionanti

• Sicuramente occorrerà del tempo affinché loSpaceHub si completi del tutto. Tuttavia durante lacostruzione alcuni settori saranno comunque occupatiper ospitare persone quindi un sistema di schermaturadovrà essere previsto.

Schéma simplifié d'un système Biorigeneratif de soutien à la vie - BLSS (R. Buonomo Design).

primary cosmic rays

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Energy The energy source of reference is the Sun. Solarpanels are deployed all over the area of the plane oftoroids limited between Aristarco and Galilaei, i.e. onan annulus whose internal and external radiicorrespond to the Aristarco's and Galilaei's ones. The power is calculated assuming fixed geometrypanels, conservatively based on (imminent) nextgeneration 4-junction Gallium Arsenide cells, withgood characteristics of efficiency, inherent degradationand substantially updated in time. Making thenreference to a 50-year life cycle, the emerging energybalance is characterized by a power at BOL(Beginning of Life) of 3874 kW while the one at EOL(End of Life) is 3015 kW, at any rate adequately higherthan the 2117 kW necessary to the SpaceHuboperations.

Different gravity values The future space station will host researchactivity, cropping areas and a docking hub for shuttlesfrom/to Earth and space exploration missions. Two toroids (Aristarco,with gravity similar to theone on the Moon, 1/6g; Galilaei, with Mars gravity,0,38g), which can be reached by radial “elevators”, willhost living spaces, socialization and rest areas, butalso training laboratories for people planned to go tothe Moon or to Mars.

Spaces for research 70% of research laboratories are located withinMiranda, where gravity approaches zero by gettingcloser to the center of the sphere. The microgravitylaboratory is a cylindrical space with its axis coincidingwith Miranda's rotation axis; in this way, while thewhole space station rotates producing artificial gravity,the microgravity laboratory, connected to the structurewith special bearing systems, is motionless, notaffected by the centripetal force produced by rotation.

L'énergie La source d'énergie prise en référence est le soleil. Les panneaux solaires sont déployés dans tout leplan des toroïdes entre Aristarque et Galilei, ou sur unanneau circulaire dont les rayons intérieur et extérieurcorrespondent à ceux d’Aristarque et Galilaei, en moinsde la moitié du diamètre de la section toroïdale. Le calcul de la puissance est réalisée en supposant

des panneaux à géométrie fixe, fondés de façonconservatrice sur des cellules de nouvelle génération(désormais imminentes) à l'arséniure de gallium à 4jonctions, avec des propriétés d'efficacité, de dégradationinhérente et substantiellement mise à jour au fil du temps. Puis, se référant à une vie de 50 ans, le cadre devaleurs est indiqué dans le tableau, qui montre que lapuissance d’un système nouveau (BOL, début de lavie) est 3874 kW tandis que l'autre, fin de vie, (EOL,End Of vie) est 3015 kW, suffisamment supérieur aux2117 kW nécessaires.

Différentes valeurs de la gravité La future station spatiale accueillera les activitésde recherche, les lieux de culture et un hub pourl'amarrage des navettes reliant la Terre et pourl'exploration spatiale. Deux toroïdes (l'une avec gravité semblable à celuiqui se trouve sur la Lune 1 / 6g ; l'autre avec gravitéMartienne 0,38g), desservis par des rayons avec des« ascenseurs », vont accueillir des espaces desocialisation et de repos des habitants.

Les espaces pour la recherche70% du laboratoire de recherche est situé à l'intérieurde Miranda où la gravité se rapproche de zéro vers lecentre de la sphère. Le laboratoire de microgravité, estun espace cylindrique dont l'axe coïncide avec l'axe derotation de Miranda ; de cette manière alors que lastation spatiale entière tourne pour produire une gravitéartificielle, le laboratoire de microgravité attaché à lastructure avec des roulements à billes, ne bouge pas,n’étant pas affectée par la force centripète provoquéepar le mouvement de rotation.

L’energia La fonte di energia assunta a riferimento è il Sole.I pannelli solari sono dispiegati in tutta l’area del pianodei toroidi limitata tra Aristarco e Galilaei, ovvero suuna corona circolare i cui raggi interno ed esternocorrispondono a quelli di Aristarco e Galilaei. Il calcolo della potenza è effettuato ipotizzandopannelli a geometria fissa, basati conservativamentesu celle di prossima generazione (ma ormai imminenti)ad Arsenurio di Gallio a 4 giunzioni, con buoneproprietà di efficienza, degradazione inerente e neltempo sostanzialmente attuali. Facendo poiriferimento ad una vita di 50 anni, il bilancio energeticoche emerge è caratterizzato da potenza ad impiantonuovo (BOL, Beginning Of Life) di 3874 kW mentrequella a fine vita (EOL, End Of Life) è di 3015 kW, inogni caso adeguatamente superiore ai 2117 kWnecessari per il funzionamento dello SpaceHub.

Diversi valori della gravità La futura stazione spaziale accoglierà attività diricerca, ambienti per le coltivazioni e un hub per ildocking delle navette di collegamento alla Terra e perl’esplorazione spaziale. Due toroidi (Aristarco, con gravità analoga a quellariscontrabile sulla Luna 1/6g; Galilaei, con gravità di Marte0,38g), raggiungibili mediante raggi dotati di “ascensori”,accoglieranno spazi di soggiorno, di socializzazione e peril riposo degli abitanti, ma anche laboratori di training peri viaggiatori verso la Luna e Marte

gli spazi per la ricerca Il 70% dei laboratori di ricerca è situato all’internodi Miranda dove la gravità si avvicina allo zeroavvicinandosi al centro della sfera. Il laboratorio inmicrogravità è uno spazio cilindrico con l’assecoincidente con l’asse di rotazione di Miranda; in questomodo mentre l’intera stazione spaziale ruotaproducendo gravità artificiale, il Laboratorio inmicrogravità collegato alla struttura con speciali sistemidi cuscinetti, rimane fermo, non risentendo così dellaforza centripeta prodotta dal movimento rotazionale.

la salle des machines

lieux de condensation social

tubesConnexion /alimentation

capsules de connexion

tubesConnexion /alimentation

capsules de connexion

100 m.

LOgEMENT VERT

SPORTS DE LA ZONELIEux DE

CONDENSATION SOCIAL

43

Spaces for tourism Two of the three toroids, will host living spaces,socialization and rest areas for all the inhabitants. Tourists present in the space station will rangefrom 30 to 40 people, each having assigned a mini-accommodation of some 25 sqm each. In Aristarco and in Galilaei social condensationareas will be located: cafeteria and religious spaces,with the constant presence of works of art, green areasand sporting areas. An environment dedicated to holographic movieand theater is available in Miranda for size reasons,although operating in a very low gravity: this is also aspecial feature!

Les espaces pour le tourisme Deux des trois toroïdes (un avec la gravitélunaire, l'autre avec la gravité martienne) accueillerontdes espaces de vie, de socialisation et de repos detous les habitants. Les toroïdes seront accessibles parles « ascenseurs » positionnés dans les poutres quiforment les rayons et la structure de renforcement dela station spatiale. Les touristes présents dans la stationspatiale peuvent varier d’un minimum de 30 à unmaximum de 40 personnes, et auront à leur dispositiondes mini-appartements de 25 mètres carrés chacun. Dans Aristarque et Galilei il y a des lieux decondensation sociale ; cinéma holographique, théâtre,bars et espaces de culte, avec la présence constanted'œuvres d'art et de sculptures, d’espaces verts et pourle sport.

Light for man in new spatial habitats. It is fascinating to think and to study a light formen that in a few years will expand into space, on evermore sophisticated spacecrafts, or into full fledgedhomes built to be in orbit or on other planets. The alternating light and dark of day and night isthe main factor of human life, for our visual system, forthe circadian cycle and for the all important factor ofthe perceptive experience. I’m thinking about howextraordinary and emotionally intense experiences ofwhich we are not yet aware of. The unavailability or limited natural daylight willlead us to a new need: plan and realize artificiallighting systems which will be complementary oralternative to those that exploit the sunlight. Inparticular, it will be necessary to develop dynamicsystems that will reproduce the natural circadianday/night rythms. To that end, we can make use of the new,lighting, solid-state technologies. They will need to beplanned to stimulate a strong circadian action duringthe day, fostering the necessary vital functions duringthe hours of maximum physical and working activities(see the graph) and, at the same time, limit and reduce

Lumière pour l’homme dans les nouveaux habitatsspatiaux Il est fascinant de penser et étudier un éclairagepour l'homme que d’ici quelques années aura sonexpansion dans l'espace à bord des « vaisseauxspatiaux » de plus en plus sophistiqués ou de vraiesmaisons construites en orbite et sur les planètes. L'alternance de lumière et obscurité, du jour et de lanuit est le facteur principal de la vie humaine, pour lesystème visuel et le cycle circadien à la fois, mais aussi pourun autre facteur lié à l'expérience perceptive. « Imaginer laville cislunare avec des centaines ou des milliers derésidents », comme suggéré par le Centre de Space : jepense à la nature extraordinaire et à une intensitéémotionnelle dont nous ne pouvons pas avoir conscience. L'indisponibilité totale ou réduite de lumière naturelleconduit à la nécessité de concevoir et de fabriquer dessystèmes d'éclairage artificiel qui sont complémentairesou alternatives à ceux qui profitent de la lumière du soleil.En particulier, il sera nécessaire développer des systèmesdynamiques qui acceptent et favorisent les rythmescircadiens naturels ponctués par l’ordre jour/nuit. A cet effet, nous utiliserons des nouvellestechnologies d'éclairage à semi-conducteurs qui seront

gli spazi per turismo Due dei tre toroidi accoglieranno spazi disoggiorno, di socializzazione e per il riposo di tutti gliabitanti. I turisti presenti nella stazione spazialevarieranno tra un minimo di 30 ad un massimo di 40persone, ed avranno a disposizione dei minialloggi dicirca 25 mq ciascuno. In Aristarco e in Galilaei troviamo i luoghi dicondensazione sociale: bar e spazi religiosi, conpresenza costante di opere d’arte e sculture, areeverdi e aree destinate allo sport. Un ambiente dedicato a cinema olografico eteatro è invece disponibile in Miranda per motivi didimensioni, anche se operante in condizioni di gravitàmolto ridotta: anche questa è una particolarità!

Logement unique résidents permanents

Logement doublepour touristes

structure réalisée avec imprimantes 3D

Couverturetransparente

Luce per l’uomo nei nuovi habitat spaziali. È affascinante pensare e studiare una luce perl’uomo che di qui a pochi anni avrà la sua espansionenello spazio a bordo di “navi spaziali” sempre piùsofisticate o di vere e proprie abitazioni costruite inorbita e sui pianeti. L’alternanza di luce e buio, delgiorno e della notte è il fattore principale della vitaumana, sia per il sistema visivo che per il ciclocircadiano, ma anche per un altro fattore legatoall’esperienza percettiva. “Immaginando la cittàcislunare con centinaia o migliaia di residenti”, comesuggerisce il Center for Near Space, penso allastraordinarietà e ad una intensità emotiva di cui forsenon abbiamo consapevolezza. L’indisponibilità totale o ridotta di luce naturaleporta alla necessità di progettare e realizzare degliimpianti di illuminazione artificiale che sianocomplementari o alternativi a quelli che sfruttano laluce del sole. In particolare sarà necessario svilupparesistemi dinamici che si accordano e favoriscono inaturali ritmi circadiani scanditi dalla sequenzagiorno/notte. A tale scopo ci si potrà avvalere delle nuovetecnologie di illuminazione a stato-solido che dovranno

La proposition pour le future SpaceHub est le résultat du travail de l’équipe promue en 2015 par la CNS qui a mis ensemble dans le temps decontributions différentes ; les créateurs principaux :

un grand merci à beaucoup de professionnels, spécialisés et libres penseurs avec lesquels des entretiens, débats et confrontations ont eu lieu, qui nous ontfait cadeau de suggestions stimulantes. Parmi ces derniers : Antonio Del Vecchio, Gabriele Falco, Enrico Ferrone, Roberto Gardi, Giuseppe Maglio, RaimondoMancinelli, Ciro Melcarne, Raffaele Savino, Ernesto Vallerani, Daniele Vangone. sont (en ordre alphabétique et selon leurs compétences).

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the same circadian action in the evening hours, thusavoiding the inhibition of melatonin production, and asa consequence, enhancing the quality of sleep.

OLED (which stands for Organic Light EmittingDiode). These new lighting technologies, and tanks toadvanced control systems, can become interactiveand adaptive, adjusting to the habits and needs ofman, reacting to physical and psychological stimula. The system, through special receptors willrecognize the mood and state of health of a person,adjusting itself accordingly, and therefore supplying thebest possible light as needed. To complete the project, in some living areas,innovative holographic systems can be used(holograms are tridimensional images), to fosterwellbeing with virtual plants and flowers, sceneries andanything linked to the memory of man on earth.

conçus pour stimuler une action circadiens élevépendant le jour, ce qui favorise les fonctions vitalesnécessaires dans les heures d’activité physique et detravail maximale (voir la figure), tout en réduisant lamême action circadien dans les heures du soir, ce quiévite la suppression de la production de mélatoninefavorise l'amélioration de la qualité du sommeil.

Un exemple dans ce sens est donné par l'OLED(l’acronyme pour Organic Light Emitting Diode c’est àdire lumière à diode organique électroluminescente).Ces nouvelles technologies d'éclairage, grâce à dessystèmes de contrôle avancés peuvent devenirinteractives et d'adaptation, qui satisfont les habitudesde l'homme de réagir à ses stimuli à la fois physiqueset psychologiques. Le système grâce à des récepteurs spéciaux

reconnait l'humeur et la santé humaine et s’ajuste enfournissant les meilleures conditions de lumièrenécessaire. Pour compléter le projet dans certaineszones résidentielles peut être utilisé des systèmesholographiques innovants (les hologrammes sont engénéral des images en trois dimensions) quifavorisent le bien-être avec la reproduction virtuellede plantes, de fleurs, de vues de paysages et tout cequi est relié à la mémoire de l'homme sur terre.

Guido De Martino, Massimo Pica Ciamarra ArchitectureVincenzo Torre Evolution historique et Visions futuristesMattia Barbarossa, Giacomo Cao, Alessandro Concas, Gianluca Corrias, Altea Nemolato, Dario Pisanti, Gennaro Russo

Systèmes et technologies spatiales

Stefania De Pascale botanique et cultures spatialesCaterina Arcidiacono, Aurora Martina Russo, Roberto Paura Psychologie et Sciences humaines Roberto Chiaiese VirtualisationFilippo Cannata la lumière et l’éclairageMario Coppola, Giampiero Martuscelli Matériaux, structures et procès de constructionMarco Ippolito, Gianmarco Valletta Aerospace

essere progettate per stimolare un’elevata azionecircadiana di giorno, favorendo le funzioni vitaliindispensabili nelle ore di massima attività fisica elavorativa (vedi figura), e al contempo ridurre lastessa azione circadiana nelle ore serali, evitando lasoppressione della produzione di melatonina emigliorando la qualità del sonno.

Un esempio in tal senso è dato dagli OLED (èl'acronimo di Organic Light Emitting Diode, ovverodiodo organico a emissione di luce). Queste nuovetecnologie luminose grazie ad avanzati sistemi dicontrollo potranno diventare interattive e adattive,ossia assecondare le abitudini dell’uomo e reagire aisuoi stimoli sia fisici che psichici. Il sistema attraversoappositi ricettori riconosce lo stato d’animo e di salutedell’uomo e si regola di conseguenza fornendo lamigliore condizione di luce necessaria. A completare il progetto in alcune aree abitativepotranno impiegarsi sistemi olografici innovativi (conologramma si identificano in genere le immaginitridimensionali) che favoriscano lo stato di benesserecon la riproduzione virtuale di piante, fiori, scorci dipaesaggi e tutto ciò che è legato alla memoriadell’uomo sulla terra.

Func

tion

Valu

e (-)

Wavelength (nm)

Photopic eye-sensitivity V(λ),circadian action C(λ),and color matchingfunction z(λ) (normalized)

C(λ)

V(λ) = y(λ)

z(λ) / 1.783

400 500 600 700

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

0

Comparaison de la fonction oculaire sensibilité photopique V (λ) [23], l'efficacitéspectrale circadien fonction C (λ) [19], et la fonction de mise en correspondance descouleurs standard CIE z (L ) [3]. ( Source Vol 24, n ° 18 |. 5 septembre 2016 |EXPRESS 20049 OPTIQUES )

I. programme de l'ISS La Station spatiale internationale est la structure

avec la plus grande équipe dans l'histoire humaine àenviron 400 km au-dessus de la Terre. L'ISS est d'environ108,5 m m.x72,8, avec une masse d'environ 420 tonnes. L'ISS tourne autour de la Terre en 90 minutesenviron en chute libre, de sorte que le niveau degravité est à l'intérieur d'environ seulement unmillionième de celle de la Terre, d'où le nom de micro-gravité. Différents types de rayonnement cosmiquesont versés sur l'ISS et autour d'elle il n'y a presquepas d'atmosphère. Le projet ISS vise à réaliser desobservations de la Terre et de l'Univers, ainsi que pourmener à bien des expériences et des analyses dansl'espace en utilisant de caractères uniques à l'espace. Le projet de l'ISS a été promu sur la base de lacoopération internationale. L'objectif fondamental del'ISS est d'améliorer l'étude des aspects scientifiqueset technologiques qui peuvent être utiles pour la vie etles industries de la Terre. Quinze pays participent au projet de l'ISS, ycompris les États-Unis, la Russie, les pays européens,le Canada et le Japon.

La participation et la contribution du Japonau programme de la Station spatiale internationale (ISS)

Masataka Maita, JAXA Agenzia Spaziale Giapponese

I. ISS Program The International Space Station is the largest

manned space facility in human history atapproximately 400 km above the Earth. ISS is about108.5 m x 72.8 m with a mass of about 420 tons. The ISS rounds the Earth in about 90 minutes infree fall, thus its gravity level in the ISS is onlyapproximately one millionth of that on Earth, and socalled microgravity. Various kinds of cosmic radiationare poured on the ISS and almost no atmosphereexists around the ISS. The International Space Station(ISS) project aims to conduct observations of the Earthand the Universe, as well as conducting experimentsand surveys in space by taking advantage of featuresthat are unique to the space environment. ISS projectis being promoted through International cooperation The major purpose of the ISS is to furtherimprove science and technology to be useful for livesand industries on the ground.

Fifteen countries participate in the ISS projectincluding the United States, Russia, EuropeanCountries, Canada, and Japan.

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Japan’s Participation and Contributionto International Space Station (ISS) Program

I. Programma ISS La Stazione Spaziale Internazionale è la struttura con equipaggio più grande nella storia umana a circa400 km al di sopra della Terra. L'ISS è di circa 108,5 m.x72,8 m. con una massa di circa 420 tonnellate. L'ISS gira intorno alla Terra in circa 90 minuti in caduta libera, così che il livello di gravità al suo interno èapprossimativamente solo un milionesimo di quello sulla Terra, da cui il nome microgravità. Vari tipi di radiazionecosmica si riversano sulla ISS ed intorno ad essa non esiste quasi atmosfera. Il progetto della ISS è teso acondurre osservazioni della Terra e dell'Universo, come anche a svolgere esperimenti ed analisi nello spazioutilizzando caratteristiche che sono uniche all'ambiente spaziale. Il progetto della ISS è stato promosso sullabase della cooperazione internazionale. La finalità fondamentale della ISS è quella di potenziare lo studio degli aspetti scientifici e tecnologici chepossano essere utili per la vita e le industrie sulla Terra. Quindici paesi partecipano al progetto ISS inclusi Stati Uniti, Russia, Paesi Europei, Canada e Giappone.

Japan’s Participation and Contribution To International Space Station (ISS) Program

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The United States of America: National Aeronauticsand Space Administration (NASA)The United States is responsible for coordinating theoverall ISS. The United States provided the experimentmodule, habitation module; trusses where robot arm isinstalled, power supply system including solar panels,and crew return vehicle for emergency use.

Russia: Federal Space Agency (FSA)Russia provided two experiment modules, servicemodule that was used as the habitation area for theearly stage of ISS and provides crew emergencyreturn vehicle “Soyuz”.

European countries: European Space Agency (ESA)ESA provided mainly the Columbus experimentmodule and four ATV (Autonomous Transfer Vehicles).The eleven participating countries are Great Britain,France, Germany, Italy, Swiss, Spain, Netherlands,Belgium, Denmark, Norway and Sweden.

Japan: Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)Japan provided an experiment module called Kibo, whichhas a unique facility, exposed to the space environment.

Canada: Canadian Space Agency (CSA)Canada provided a robot arm used for ISS constructionor for device exchange. Canada provided robot arms forthe Space Shuttle.

International Space Station Benefits for Humanity Almost as soon as the International SpaceStation was habitable, researchers began using it tostudy the impact of microgravity and other spaceeffects on several aspects of our daily lives. Thisunique scientific platform continues to enableresearchers from all over the world to put their talentsto work on innovative experiments that could not bedone anywhere else. Although each space stationpartner has distinct agency goals for station research,each partner shares a unified goal to extend theresulting knowledge for the betterment of humanity.

États-Unis: Administration nationale de l'aéronautiqueet de l'espace (NASA)Les États-Unis sont responsables de la coordination del'ISS dans son ensemble. Ils ont fourni le moduleexpérimental, le module d’habitation, les structures en treillisoù le bras robotique est installé, le système d'alimentationélectrique, y compris les panneaux solaires, et le véhiculepour la rentrée de l'équipage en cas d'urgence.

Russie: Agence spatiale fédérale (FSA)La Russie a fourni deux modules expérimentaux, le modulede service qui a été utilisé comme un espace de logementpour la première phase de l'ISS et fournit le véhicule pourle retour d'urgence de l'équipage « Soyouz ».

Pays européens : Agence spatiale européenne (ESA)L'ESA a fourni principalement le module expérimentalColumbus et quatre ATV (véhicule de transfertautonome). Les onze pays participants sont : Royaume-Uni, France, Allemagne, Italie, Suisse, Espagne,Hollande, Belgique, Danemark, Norvège et Suède.

Japon : Japanese Aerospace Exploration Agency(JAXA)Le Japon a fourni un module expérimental nommé Kibo, quia une structure unique, exposée à l'environnement spatiale.

Canada: Agence spatiale canadienne (ASC)Le Canada a fourni un bras robotisé utilisé pour laconstruction de l'ISS ou le remplacement d’équipements.Le Canada a également fourni les bras robotiques pourla navette Space Shuttle.

Les avantages pour l'humanité de la Stationspatiale internationale.Dès que la Station spatiale internationale est devenuehabitable, les chercheurs ont commencé à l'utiliser pourétudier l'impact de la microgravité et d'autres effets del'espace sur les différents aspects de notre viequotidienne. Cette plate-forme scientifique uniquecontinue à permettre aux chercheurs du monde entier demettre leurs talents à travailler sur des expériences

Stati Uniti d'America: Amministrazione Nazionaleper l'Aeronautica e lo Spazio (NASA)Gli Stati Uniti sono responsabili del coordinamentodell'ISS nel suo complesso. Hanno fornito il modulosperimentale, il modulo abitativo, le strutture a tralicciodove è istallato il braccio robotico, il sistema di potenzaelettrica inclusi i pannelli solari, ed il veicolo per il rientrodell'equipaggio in caso di emergenza.

Russia: Agenzia Spaziale Federale (FSA)La Russia ha fornito due moduli sperimentali, il modulodi servizio che è stato usato come area abitativa perla prima fase della ISS e fornisce il veicolo per il rientrod'emergenza dell'equipaggio ”Soyuz”.

Paesi Europei: Agenzia Spaziale Europea (ESA)L'ESA ha fornito principalmente il modulo sperimentaleColumbus e quattro ATV (Veicolo Autonomo diTrasferimento). Gli undici paesi partecipanti sono: GranBretagna, Francia, Germania, Italia, Svizzera, Spagna,Olanda, Belgio, Danimarca, Norvegia e Svezia.

Giappone: Agenzia Giapponese per l'EsplorazioneAerospaziale (JAXA)Il Giappone ha fornito un modulo sperimentalechiamato Kibo, che ha una struttura unica, espostaall'ambiente spaziale.

Canada: Agenzia Spaziale Canadese (CSA)Il Canada ha fornito un braccio robotico usato per lacostruzione della ISS o per la sostituzione di dispositivi. IlCanada ha fornito i bracci robotici anche per la navettaSpace Shuttle.

I benefici per l'umanità della Stazione SpazialeInternazionaleAppena la Stazione Spaziale Internazionale è diventataabitabile, i ricercatori hanno iniziato ad usarla per studiarel'impatto della microgravità ed altri effetti dello spazio suvari aspetti della nostra vita quotidiana. Questapiattaforma scientifica unica continua a consentire airicercatori di tutto il mondo di mettere al lavoro il proprio

ISS Operation and Management (Source : NASA)

SoyuzRussian Federal Space Agency / S.P. Korolev Rocket and Space Corporation Energia (RSC Energia)

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We may not know yet what will be the mostimportant discovery gained from the space station, butwe already have some amazing breakthroughs! In theareas of human health, telemedicine, education andobservations of Earth from space, there are alreadydemonstrated benefits to human life. Vaccinedevelopment research, station-generated images thatassist with disaster relief and farming, and educationprograms that inspire future scientists, engineers andspace explorers are just some examples of researchbenefits. This chapter summarizes the scientific,technological and educational accomplishments ofresearch on the space station that has had and willcontinue to have an impact on life on Earth. (1) The benefits outlined here serve as examples of thespace station’s potential as a groundbreaking scientificresearch facility. Through advancing the state of scientificknowledge of our planet, looking after our health, andproviding a space platform that inspires and educates thescience and technology leaders of tomorrow, thesebenefits will drive the legacy of the space station as itsresearch strengthens economies and enhances thequality of life here on Earth for all people.

II. Initiation and start of InternationalSpace Station Looking back the history of the ISS project briefly.The program started in 1982, when NASA started itsconceptual design. The program was planned as amanned space project as follow-on of the Space Shuttleprogram, utilizing space environment in the future, andserve as an intermediate base for exploration of the moonand other planets. NASA decided to implement thisproject through international cooperation. In the middle of1982, NASA approached Canada and other friendlyEuropean countries and invited them to participate in theproject from the stage of investigation and research. In June 1982, then NASA Director Beggs

requested Mr. Nakagawa, then Minister of the Scienceand Technological Agency (STA) of Japan, toparticipate in the program.

novatrices qui n’auraient pas été en mesure de le fairenulle part ailleurs. Bien que chaque partner de la stationait objectifs différents en matière de recherche sur lastation, tous les partenair es partagent l'objectif commund'accroître les connaissance s résultant de leur travail pourl'amélioration de l'humanité. Nous ne pouvons pas encoresavoir ce qui sera la plus importante découverte faite surla station spatiale, mais nous avons déjà des résultatsexceptionnels ! Dans les domaines de la santé humaine,la télémédecine, l'éducation et observation de la Terredepuis l'espace, il y a déjà des bénéfices prouvés pour lavie humaine. La recherche sur le développement devaccins, des images prises par la station, utiles pour lesinterventions en cas de catastrophes et pour l'agriculture,et des programmes de formation pour les futursscientifiques, ingénieurs et explorateurs de l'espace nesont que quelques exemples des avantages de larecherche. Ce chapitre résume les réalisationsscientifiques, la recherche technologique et pédagogiquesur la station spatiale qui ont eu et continuent d'avoir unimpact sur la vie sur Terre1 . Les avantages présentés ici sont un exemple dupotentiel de la station comme un centre de recherchescientifique de pointe . Grâce à l'avancement desconnaissances scientifiques sur notre planète, enprenant soin de notre santé et de fournir une plate-forme d'espace pour inspirer et éduquer les leadersde la science et de demain, ces technologies deprestations sera la base de la richesse desconnaissances de la station spatiale au fur et àmesurer que sa recherche ira renforcer l'économie etaméliorer la qualité de vie sur Terre pour tous.

II. Start-up et début de la Station spatialeinternationale

Examinons brièvement l'histoire du projet ISS. Leprogramme a commencé en 1982, lorsque la NASA acommencé la sa conception . Le programme a été conçucomme un projet spatial avec équipage successif auprogramme de la navette Space Shuttle, pour utiliserl'espace et servir comme base intermédiaire pour

talento su esperimenti innovativi che non si sarebbe potutifare in nessun altro luogo. Anche se ogni partner dellastazione ha obiettivi diversi per quanto riguarda la ricercasulla stazione, tutti i partner condividono l'obiettivocomune di ampliare le conoscenze risultanti dal lorolavoro per il miglioramento dell'umanità. Non possiamoancora sapere quale sarà la scoperta più importante fattasulla stazione spaziale, ma abbiamo già degli eccezionalirisultati! Nelle aree della salute umana, della telemedicina,dell'istruzione e delle osservazioni della Terra dallo spazio,ci sono già benefici dimostrati per la vita umana. Ricercasullo sviluppo di vaccini, immagini riprese dalla stazioneche sono di aiuto per interventi in caso di disastri e perl'agricoltura, e programmi di formazione per i futuriscienziati, ingegneri ed esploratori dello spazio sono soloalcuni degli esempi dei vantaggi della ricerca. Questocapitolo riassume le conquiste scientifiche, tecnologichee formative della ricerca sulla stazione spaziale chehanno avuto e continueranno ad avere impatto sulla vitasulla Terra. 1

I benefici qui segnalati servono come esempio delpotenziale della stazione come struttura di ricercascientifica all'avanguardia. Attraverso il progresso dellaconoscenza scientifica sul nostro pianeta, curando lanostra salute, e fornendo una piattaforma spaziale cheispiri e formi i leader della scienza e della tecnologia didomani, questi benefici saranno alla base del bagagliodi conoscenze della stazione spaziale man mano chela sua ricerca rafforzerà le economie e potenzierà laqualità della vita qui sulla Terra per tutti.

II. Avvio ed inizio della Stazione SpazialeInternazionale

Consideriamo brevemente la storia del progettoISS. Il programma iniziò nel 1982, quando la NASA avviòla suo progettazione. Il programma fu ideato come ilprogetto spaziale con equipaggio successivo alprogramma della Navetta Space Shuttle, per utilizzarel'ambiente spaziale e servire come base intermedia perl'esplorazione della luna e di altri pianeti. La NASA decisedi realizzare il progetto nell'ambito di una cooperazione

The International Space Station (Source : NASA)

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Japanese government decided to establish aSpace station Program Task Force under the SpaceActivities Committee (SAC), which is a consultativeorganization of the Prime Minister, and decided tostudy the basic framework of participating in the ISSprogram. In Europe, the European Space Agency (ESA) hada long-term project to develop a space system whichenables space experiment and space observation. Incooperation with NASA, ESA had already conductedspace experiments utilizing Spacelab, a manned spacelaboratory that was mounted on a Space Shuttle toenable performing experiments in space. Also, in orderto perform experiment requiring longer times thanavailable in Spacelab, ESA developed the EuropeanRetrievable Carrier (EURECA), an unmanned platformlaunched and retrieved by a Space Shuttle . ESAconsidered the ISS program as an extension of theEURECA program and started studying the issue fromboth sides, i.e., utilizing the ISS and participating in theprogram with European industries. In 1984, US President Reagan declared GO forISS program, and called for foreign countriescooperation. In January 1985, at the Directors' meeting, ESA

accepted the Columbus program, which was includedin the European Long-Term Space Program, as ESA'sown space station program. ESA decided to executethis program in cooperation with the ISS program. In June 1985, ESA signed the MOU covering theISS preliminary design. Also, in April 1985, Canadasigned the MOU for the ISS preliminary design.Meanwhile in Japan, the Space Activities Committee'sSpace Station Taskforce studied the basic idea ofparticipating in the preliminary design activities. In April 1985, the "Basic Framework ofParticipating in the Space Station Program" wasestablished. In May 1985, the Science and Technology

Agency (STA) of Japan and NASA signed the MOU forthe Space Station Preliminary Design, and Japanstarted the preliminary design at that point.

l'exploration de la Lune et d'autres planètes. La NASA adécidé de mettre en œuvre le projet dans le cadre de lacoopération internationale, et à la mi-1982 prit contact avecle Canada et d'autres pays européens amis et les a invitésà participer au projet de la phase de l'analyse et de larecherche. En Juin 1982, le directeur de la NASA, Beggs, apris à Nakagawa, alors ministre du Département de laScience et de la technologie (STA) du Japon, pour participerau programme. Le gouvernement japonais a décidé decréer un groupe de travail pour le programme de la stationspatiale au service du Comité pour les activités spatiales(SAC) du Japon, qui est un organe consultatif auprès duPremier Ministre, et a décidé d'étudier les conditions de basepour la participation à programme ISS. En Europe, l'Agencespatiale européenne (ESA) avait un projet à long terme pourdévelopper un système spatial qui permettrait desexpériences et des observations spatiales. En collaborationavec la NASA, l'ESA avait déjà mené des expériences dansl'espace en utilisant Spacelab, un laboratoire spatial habité,qui a été monté à bord d'une navette spatiale pour permettrede réaliser des expériences en microgravité pendant 7-10jours. De plus, pour faire des expériences qui ont nécessitéplus de temps que ce qui était possible sur Spacelab, l'ESAa développé le transporteur européen Retrievable(EURECA), une plate-forme sans pilote lancée et récupéréeaprès environ six mois par une navette spatiale . ESA adonné le programme ISS comme une extension duprogramme EURECA et a commencé à étudier le sujet dedeux points de vue, c’est à dire, à l'aide de l'ISS ainsi que enparticipant au programme avec les industries européennes. En 1984, le président Reagan a donné sonapprobation au programme de l'ISS et a fait appel à lacoopération des pays étrangers. En Janvier 1985, à la réunion des directeurs, l'ESAColumbus a accepté le programme, qui a été inclus dansle programme spatial européen à long terme, commeprogramme de la même station spatiale de l'ESA. ESA aalors décidé de poursuivre le programme en coopérationavec le programme ISS . En Juin 1985, l'ESA a signé leprotocole d'entente qui portait sur l'avant-projet de l'ISS. En Avril 1985, le Canada a également signé leprotocole d'entente pour le programme préliminaire de l'ISS.

internazionale, e alla metà del 1982contattò il Canada edaltri paesi Europei amici e li invitò a partecipare alprogetto fin dalla fase di analisi e ricerca. Nel giugno del 1982, il Direttore della NASA,Beggs, richiese a Nakagawa, allora Ministro delDipartimento di Scienza e Tecnologia (STA) delGiappone, di partecipare al programma. Il governo giapponese decise di creare una TaskForce per il programma della stazione spaziale alledipendenze del Comitato per le Attività Spaziali (SAC)del Giappone, che è un organo consultivo del PrimoMinistro, e decise di studiare le modalità di base per lapartecipazione al programma ISS. In Europa, l'Agenzia Spaziale Europea (ESA)aveva già un progetto a lungo termine per sviluppare unsistema spaziale che permettesse esperimenti edosservazioni nello spazio. In collaborazione con laNASA, l'ESA aveva già svolto esperimenti nello spazioutilizzando lo Spacelab, un laboratorio spaziale conequipaggio, che era montato a bordo di una NavettaSpaziale per permettere di svolgere esperimenti inmicrogravità per 7-10 giorni. Inoltre, per fare esperimentiche richiedevano tempi più lunghi di quelli possibili sulloSpacelab, l'ESA sviluppò lo European RetrievableCarrier (EURECA), una piattaforma senza equipaggiolanciata e recuperata dopo circa sei mesi da una NavettaSpaziale. L'ESA ha considerato il programma ISS comeun'estensione del programma EURECA ed ha iniziato astudiare l'argomento da tutti e due i punti di vista, cioè,utilizzando l'ISS e partecipando al programma conindustrie europee. Nel 1984, il Presidente Reagan dette la suaapprovazione al programma ISS e fece appello allacooperazione di paesi stranieri. Nel gennaio del 1985, nella riunione dei Direttori,l'ESA accettò il programma Columbus, che era inclusonel Programma Spaziale Europeo a lungo termine, comeprogramma della stazione spaziale della stessa ESA.L'ESA poi decise di portare avanti il programma incollaborazione con il programma ISS. Nel giugno del1985, l'ESA firmò il MOU che riguardava il progettopreliminare dell'ISS. Nell'aprile del 1985, anche il Canada

US Space Shuttle (Source : NASA)

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Also, in August 1985, the Space StationTaskforce was established in the Space DevelopmentCommittee and started to study major items in the ISSpreliminary design stage, the evaluation of the results,and the basic policy for the post development stage. In 1988, the Inter-Government Agreement amongparticipating countries signed, and the developmentphase was started. Preliminary design began underthe concept that ISS would be utilized for spaceexperiments in the field of material and life sciences,utilizing features of space environment such asmicrogravity and high vacuum. Furthermore, it wassupposed that ISS would serve as an intermediatebase for exploration to the moon and planets in thefuture or as a facility where malfunctioning satellitescould be repaired. Various configurations wereconsidered under such assumptions. In 1993, ISS was redesigned and Russia joined

the ISS program. i.e., in the Inter-GovernmentAgreement (IGA) conference held in Washington DCand an official decision was made to invite Russia asone of the partners of the ISS program, and later,Russia accepted the joint invitation by Japan, Europe,and Canada. On January 30, 1998, in Washington DC, USA,a new ISS IGA with new members, Russia, Sweden,and Switzerland, was signed. Under this IGA, the totalnumber of countries participating in the ISS programreached to fifteen. A related MOU was signed onFebruary 24, 1988, between Japanese ambassadorSaito and NASA Director Golden.

Pendant ce temps au Japon, le Groupe de travail duComité pour la Station spatiale pour les Activités spatialesétudiait l'idée de participer aux activités pour la conceptionpréliminaire . En Avril 1985, il a créé le « cadre de base pourla participation au programme de la Station spatiale. ». En mai 1985, l'Agence pour la science et latechnologie japonaise (STA) et la NASA a signé le MOUpour la conception préliminaire de la Station spatiale, puisle Japon a commencé l'avant-projet. En outre, en Août1985, il a été créé le Groupe de travail pour la Stationspatiale au sein du Comité pour le développement spatialqui a commencé à étudier les aspects fondamentaux dansla phase de conception préliminaire pour l'ISS, l'évaluationdes résultats et de la politique de base pour la phase dedéveloppement à venir. En 1988, il a été signé l'accord intergouvernementalentre les pays participants et a commencé la phase dedéveloppement. L'avant-projet prévoyait que l'ISS devraitêtre utilisé pour des expériences dans l'espace dans ledomaine de la science des matériaux et de la vie, enutilisant des aspects de l'environnement spatial tels que dela microgravité et le vide profond. En outre, on a supposéque l'ISS devrait servir en tant que base intermédiaire pourl'exploration de la lune et des planètes à l'avenir ou commeune structure sur laquelle les satellites échoués pourraientêtre réparés. Sur la base de ces hypothèses ont étéconsidérées des configurations différentes. En 1993, l'ISS a été reconçu et la Russie a rejoint leprogramme ISS, ou à Washington DC a eu lieu laconférence sur l'Accord intergouvernemental (IGA) aucours de laquelle il a pris la décision formelle d'inviter laRussie comme l'un des les partenaires du programme, etplus tard, la Russie a accepté l'invitation avec le Japon,l'Europe et le Canada. 30 janvier 1998, également à Washington DC a signéun autre IGA pour l'ISS avec de nouveaux membres : laRussie, la Suède et la Suisse. Selon l'IGA, le total des paysparticipant au programme de l'ISS a atteint le numéroquinze. Un autre protocole d'entente a été signé le 24Février, 1988 entre l'Ambassadeur du Japon, Saito et ledirecteur de la NASA, Golden.

aveva firmato il MOU per il programma preliminaredell'ISS. Frattanto in Giappone la Taskforce dellaStazione Spaziale del Comitato per le Attività Spazialistudiava l'idea di partecipare alle attività per il progettopreliminare. Nell'aprile del 1985, si stabilì il “Quadro dibase per la partecipazione al programma della StazioneSpaziale”. Nel maggio del 1985, l'Agenzia per la Scienza e laTecnologia (STA) giapponese e la NASA firmarono ilMOU per il Progetto preliminare per la Stazione Spaziale,e a quel punto il Giappone iniziò il progetto preliminare.Inoltre, nell'agosto del 1985, fu istituita la Taskforce perla Stazione Spaziale in seno al Comitato per lo SviluppoSpaziale che iniziò a studiare gli aspetti fondamentalinella fase di progettazione preliminare per l'ISS, lavalutazione dei risultati e la politica di base per la fase disviluppo successiva. Nel 1988 fu firmato l'Accordo Inter-governativo fra ipaesi partecipanti ed iniziò la fase di sviluppo. Il progettopreliminare prevedeva che l'ISS sarebbe stata utilizzataper esperimenti nello spazio nel campo delle scienze deimateriali e della vita, utilizzando aspetti dell'ambientespaziale quali la microgravità ed il vuoto profondo. Inoltre,si supponeva che l'ISS dovesse servire come baseintermedia per l'esplorazione della luna e dei pianeti nelfuturo o come struttura sulla quali potessero essereriparati i satelliti in avaria. Sulla base di queste ipotesivenivano considerate diverse configurazioni. Nel 1993, l'ISS fu ri-progettata e la Russia aderì alprogramma ISS, ovvero a Washington DC si tenne laconferenza sull'Accordo Inter-Governativo (IGA) durantela quale si prese la decisione ufficiale di invitare la Russiacome uno dei partner del programma, ed in seguito, laRussia accettò l'invito insieme a Giappone, Europa eCanada. Il 30 gennaio del 1998, sempre a Washington DCfu firmato un altro IGA per l'ISS con i nuovi membri:Russia, Svezia e Svizzera. Secondo questo IGA, il totaledei paesi partecipanti al programma ISS raggiungeva ilnumero di quindici. Un MOU ulteriore fu firmato il 24febbraio del 1988 fra l'ambasciatore del Giappone, Saitoed il Direttore della NASA, Golden.

The International Space Station (Source : NASA)

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III. Japan’s Main Activities on ISS Program Japan contributes to this international project ofadopting the latest technology from each participatingcountry through the Japanese Experiment Module"Kibo" and the H-II Transfer Vehicle "KOUNOTORI"(HTV, a cargo transfer vehicle to the ISS.)

The Japanese Experiment Module (JEM) Known as "Kibo" (meaning HOPE in Japanese)is Japan's first human-rated space facility and theJapan Aerospace Exploration Agency's (JAXA's) firstcontribution to the International Space Station (ISS)program. Kibo was designed and developed with aview to conducting scientific research activities onorbit. In Kibo, a maximum of four astronauts canperform experimental activities. Currently, wide variety of scientific, medical, andeducational experiments is conducted on Kibo. As apart of the ISS, Kibo provides extensive opportunitiesfor space environment utilization. Resourcesnecessary for Kibo's on-orbit operation, such as air,power, data, and cooling fluid, are provided from theUS segment of the ISS.

H-II Transfer Vehicle (HTV) The H-II Transfer Vehicle (HTV), developed and builtin Japan, is an unmanned cargo transfer spacecraft thatdelivers supplies to the International Space Station (ISS). The HTV is launched from the Tanegashima SpaceCenter aboard an H-IIB launch vehicle with up to 6,000kgof supplies. When the HTV approaches close to the ISS,the Space Station Remote Manipulator System(SSRMS), known as "Canadarm2," grapples the HTVand berth it to the ISS. After the supplies, such as food, clothes and avariety of experiment equipment, are unloaded, the HTVis then loaded with waste materials, including usedexperiment equipment or used clothes. The HTV is then undock and separate from the ISSand reenter the atmosphere. While the HTV is berthed tothe ISS, the ISS crew can to enter and remove thesupplies from the HTV Pressurized Logistics Carrier.

III. Les principales activités du Japon dans le programme ISS Le Japon contribue à ce projet international pourl'adoption des technologies les plus récentes de chaquepays participant avec le module japonais expérimental"Kibo" et avec le véhicule de transfert H-II "Kounotori"(HTV, un véhicule pour le transfert de charges ISS).

Le module expérimental japonais (JEM) Connu comme "Kibo" (Japanese for Hope) est lepremier vaisseau spatial habité et la première contributionde Japanese Aerospace Exploration Agency à la (JAXA) auprogramme de la Station spatiale internationale ( ISS). Kiboa été conçu et mis au point dans le but de mener desrecherches scientifiques en orbite. A bord de Kibo, unmaximum de quatre astronautes peut exercer des activitésexpérimentales. Actuellement sur Kibo il est procédé à unevariété d'expériences scientifiques, médicales et éducatives.Dans le cadre de l'ISS, Kibo offre de nombreuses possibilitéspour l'utilisation de l'environnement spatial. Les ressourcesnécessaires au fonctionnement Kibo en orbite, tels que l'air,l'énergie, les données et de refroidissement sont fournis parl'industrie américaine dans le projet ISS.

Véhicule de transfert H-II (HTV) Le véhicule H-II Transfer (HTV), développé etfabriqué au Japon, est un système d'espace dechargement sans pilote pour la livraison des fournitures àla Station spatiale internationale (ISS). Le HTV est lancé à partir du Centre spatial deTanegashima à bord d'un véhicule H-IIB avec une chargepouvant atteindre 6.000 kg. Lorsque le VIH se rapproche del'ISS, la télé-manipulation station Space System (SSRMS),connu sous le nom "Canadarm2" (ie le bras robotiquecanadien), saisir le HTV et ancre à l'ISS. Après les fournitures,tels que la nourriture, des vêtements et une variétéd'équipements pour les expériences ont été téléchargés, leHTV est ensuite chargé avec les déchets, y compris leséquipements pour les expériences déjà utilisées ou lesvêtements utilisés. Le HTV est alors déconnecté et séparéde l'ISS et renvoyé dans l'atmosphère. Alors que le HTV estamarré à l'ISS, l'équipage de l'ISS peut entrer et prendre la

III. Le principali attività del giappone nelProgramma ISS Il Giappone contribuisce a questo progettointernazionale di adozione delle più recenti tecnologie diogni paese partecipante con il Modulo SperimentaleGiapponese “Kibo” e con il Veicolo di trasferimento H-II“KOUNOTORI” (HTV, un veicolo per il trasferimento deicarichi all'ISS) .

Il Modulo Sperimentale giapponese (JEM) Noto come “Kibo” (che in giapponese significaSPERANZA) è il primo mezzo spaziale con equipaggioed il primo contributo dell’Agenzia Giapponese perl'Esplorazione Aerospaziale (JAXA) al programma per laStazione Spaziale Internazionale (ISS). Kibo è stataprogettato e sviluppato al fine di condurre attività di ricercascientifica in orbita. A bordo di Kibo, un massimo di quattroastronauti possono svolgere attività sperimentali. Attualmente su Kibo viene svolta una grandevarietà di esperimenti scientifici, medici ed educativi. Come parte dell'ISS, Kibo fornisce ampieopportunità per l'uso dell'ambiente spaziale. Le risorsenecessarie per il funzionamento di Kibo in orbita, comearia, energia, dati e liquido di raffreddamento sonofornite dal settore degli Stati Uniti nel progetto ISS.

H-II Transfer Vehicle (HTV) Il Veicolo di Trasferimento H-II (HTV), sviluppato ecostruito in Giappone, è un sistema spaziale cargo senzaequipaggio per la consegna di approvvigionamenti allaStazione Spaziale Internazionale (ISS). L'HTV viene lanciato dal Centro Spaziale diTanegashima a bordo di un veicolo H-IIB con un caricoche può raggiungere 6.000 kg. Quando l'HTV si avvicinaall'ISS, il Sistema di Tele-manipolazione della StazioneSpaziale (SSRMS), noto come “Canadarm2” (ovvero ilbraccio robotico canadese), afferra l'HTV e lo àncoraall'ISS. Dopo che gli approvvigionamenti, come cibo,abiti ed una varietà di attrezzature per gli esperimentisono stati scaricati, l'HTV viene poi caricato di materialedi scarto, incluse le attrezzature per gli esperimenti giàusate o abiti usati. L'HTV viene poi staccato e separato

Japanese Experiment Module "Kibo" (Source : JAXA)

H-II Transfer Vehicle (HTV) (Source : JAxA)

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In addition to Russia's cargo spacecraft, Progress,the Automated Transfer Vehicle (ATV), developed andbuilt by the European Space Agency (ESA), CygnusSpacecraft developed by Orbital Sciences Corporation,SpaceX, and Japan's HTV are utilized for deliveringsupplies to the ISS. Among these cargo freighters, theHTV can carry both pressurized and large unpressurizedcargo. This is the unique special feature of the HTV. The HTV "Technical Demonstration Vehicle" (initialflight vehicle) was successfully launched on September11, 2009 (JST) from Tanegashima Space Center inJapan. As of 2017, six HTVs, including its technicaldemonstration mission (HTV1) have successfullycompleted the missions. HTV measures 10 meter in length and 4.4 meter in

maximum diameter. The vehicle total weight is 10.5 tons.HTV has 2 types of logistics carrier, pressurized carrierwhere crewmembers can work when HTV is berthed toISS, and un-pressurized carrier that accommodatesKibo’s exposed facility payloads on the exposed pallet.

IV. ISS Future PlanningThe circumstances surrounding “Kibo” have

changed dramatically as reflected by recent changesin Japan’s space policy and Japan’s determination tocontinue participating in the ISS program until 2024. In response to such changes, JAXA has devised theKibo Utilization Strategy in October 2016 as a guideline forexpanding and promoting “Kibo” utilization, covering thepriority of research areas, promotion activities, requests forhardware development, and research solicitation, so as topromote “Kibo” utilization strategically toward maximizedoutcomes. The strategy will be reviewed as neededaccording to changes in its situation and progress. According to JAXA Management & ActionPolicies 2016 (2) (JAXA Kibo Utilization AdvisoryCommittee), its goal is to make “Kibo” a valuable R&Dbasis for science & technology innovation by 2020,and commercialize part of “Kibo” utilization services by2024. After the end of the ISS, run a public-private jointbusiness for microgravity experiments in LEO.

charge de la HTV Pressurized Logistics Carrier (PressurizedLogistics Transporteur). En plus du vaisseau Progress de laRussie, sont utilisés pour fournir le véhicule de transfertautomatique de l'ISS (ATV), développé et construit parl'Agence spatiale européenne (ESA), le module Cygnus,développé par Orbital Science Corporation, Espace X, et leHTV japonais. Parmi ces supports, le HTV peut transporterà la fois des marchandises sous pression que le fret à grandenon-pressurisé . Ceci est la caractéristique spéciale HTV. Le« véhicule de démonstration technique » (le véhicule initial)HTV a été lancé avec succès le 11 Septembre 2009 (JST) àpartir du Centre spatial de Tanegashima au Japon. À ce jour,six HTV ont terminé avec succès leurs missions, y compriscelle de la démonstration technique (HTV1). HTV de 10mètres de longueur et a un diamètre maximum de 4,4mètres. Le poids total est de 10,5 tonnes. Le HTV a deuxtypes de supports logistiques : du transporteur sous pressionoù les membres de l'équipage peuvent travailler quand leHTV est amarré à l'ISS, et le transporteur non pressuriséhébergeant la charge utile de la structure exposée à Kibo.

IV. La planification future de l'ISS Les faits entourant le « Kibo » ont radicalementchangé suite des récents changements dans la politiquespatiale du Japon et la détermination de la part du Japonde continuer à participer au programme ISS jusqu'en 2024. En réponse à ces changements, la JAXA a conçuen Octobre 2016 la Stratégie pour l'utilisation de Kibocomme lignes directrices pour l'expansion et la promotionde l'utilisation de Kibo, en ce qui concerne la priorité desdomaines de recherche, les activités de promotion, ledéveloppement du matériel nécessaire et la sollicitationà la recherche afin de promouvoir l'utilisation de Kibo defaçon stratégique vers les meilleurs résultats possibles. La stratégie sera mise à jour si nécessaire, à la suitede changements dans son état et son évolution. Selonles politiques de gestion et d'action JAXA 2016 2 (Comitéconsultatif JAXA Kibo sur l'utilisation), l'objectif est de fairede Kibo une base performante de R&S pour lesinnovations scientifiques et technologiques d'ici 2020, etcommercialiser une partie des services pour l'utilisationde Kibo par 2024. Après la fin du projet de l'ISS, l'objectif

HTV Components (Source : JAXA)Launch of HTV 6th Flight on December 10, 2016 (Source : JAXA)

dall'ISS e fatto rientrare nell'atmosfera. Mentre l'HTV èancorato all'ISS, l'equipaggio dell'ISS può entrare eprendere il carico dal Pressurized Logistics Carrier(Vettore logistico pressurizzato) dell'HTV. Oltre al veicolo spaziale Progress della Russia,vengono utilizzati per il rifornimento all'ISS l'AutomatedTransfer Vehicle (ATV), sviluppato e costruito dall'AgenziaSpaziale Europea (ESA), il modulo Cygnus, sviluppatodalla Orbital Science Corporation, SpaceX, e l'HTVgiapponese. Fra questi vettori, l'HTV può trasportare siacarichi pressurizzati che grandi carichi non pressurizzati. Questa è la caratteristica particolare dell'HTV. Il “Technical Demonstration Vehicle” (il veicoloiniziale) dell'HTV è stato lanciato con successo l'11settembre del 2009 (JST) dal Centro Spaziale diTanegashima in Giappone. Fino ad oggi, sei HTVhanno completato con successo le loro missioni,inclusa quella di dimostrazione tecnica (HTV 1). l'HTV misura 10 metri in lunghezza ed ha undiametro massimo di 4,4 metri. Il peso totale delveicolo è di 10,5 tonnellate. L'HTV ha due tipi di vettorilogistici: il vettore pressurizzato dove i membridell'equipaggio possono lavorare quando l'HTV èancorato all'ISS, ed il vettore non pressurizzato cheospita il carico utile della struttura esposta di Kibo.

IV. La pianificazione futura dell'ISS Le circostanze riguardanti “Kibo” sono cambiatedrasticamente come risulta dai recenti cambiamentinella politica spaziale del Giappone e nelladeterminazione da parte del Giappone di continuare apartecipare al programma ISS fino al 2024. Comerisposta a questi cambiamenti, la JAXA ha concepitonell'ottobre del 2016 la Strategia per l'utilizzo di Kibocome linee guida per l'espansione e la promozionedell'uso di Kibo, riguardanti la priorità delle aree diricerca, le attività di promozione, le richieste di sviluppodi hardware e la sollecitazione alla ricerca, in modo dapromuovere l'uso di Kibo in maniera strategica verso imassimi risultati possibili. La strategia sarà oggetto diaggiornamento quando necessario, a seguito dicambiamenti del sua stato e della sua evoluzione.

JAXA H-II Transfer Vehicle (HTV) (Source : NASA)

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Five objectives to be achieved by 2020; (I) Contribute to national research promoted bythe government Offer the microgravity environment of “Kibo” tohelp solve issues in research being strategicallypromoted by the government, and enhance the valueof related research results.

(II) Demonstrate certain social values of “Kibo”through utilization by private companies Promote “Kibo” utilization by private companies andcontribute their R&D, industrial applications, andproduct development. Recognize that investment in“Kibo” utilization is valuable to private companies.

(III) Promote R&D of technologies for longerduration manned stays and exploration in space Lead global space development by promoting the R&Dof internationally competitive technologies that employJapan’s original technology, such as those for amanned stay longer than six months and explorationto the Moon, Mars, and beyond.

(IV) Contribute to enhancement in technologythrough academic studies Contribute to the enhancement of Japan’s technologyby promoting “Kibo” utilization based on cutting-edgeoriginal ideas. Lead to the expanded utilization ofmicrogravity in LEO in the future.

(V) Contribute to Japan’s growing presence inthe worldContribute to Japan’s growing presence in the worldby promoting “Kibo” utilization from strategic anddiplomatic aspects.

In the mean time, JAXA is to conduct ISS program toprioritize Kibo utilization toward 2020 in the fields of"life science", "space medicine", and "physicalscience" based on an international research trend andcurrent achievements of the ISS program for thebenefits for humanity.

sera de lancer un groupe mixte privé/public pour desexpériences de microgravité en orbite basse. D'ici 2020, cinq objectifs à atteindre :(I) Soutenir la recherche nationale parrainée par l'ÉtatOffrir l'environnement de microgravité de Kibo pour aiderà résoudre les problèmes de la recherche encouragée parl'Etat et améliorer la valeur stratégique des résultats de larecherche même.

(II) Faire preuve de certaines valeurs sociales de Kibogrâce à son utilisation par des entreprises privées.Promouvoir l'utilisation des Kibo par des entreprisesprivées et contribuer à leur R&S, à leurs applicationsindustrielles et au développement de leurs produits.Reconnaissant que l'investissement dans l'utilisation deKibo est précieux pour les entreprises privées.

(III) Promouvoir R&S de technologies pour une duréeplus longue des missions avec équipage et pourl'exploration dans l'espaceFavoriser le développement global de l'espace par lapromotion de R&S de technologies compétitives au niveauinternational qui utilisent de technologies d'origine japonaise,comme pour une mission avec la plus longue équipage desix mois et l'exploration de la Lune, Mars et au-delà.

(IV) Contribuer à l'amélioration de la technologie grâceà des études universitairesContribuer au développement de la technologie du Japon enfavorisant l'utilisation de Kibo sur la base d’idées originalesde pointe. Stimulez l'utilisation croissante de la microgravitéen orbite basse à l'avenir. Contribuer à une présencecroissante du Japon dans le monde en favorisant l'utilisationde Kibo du point de vue diplomatique et stratégique.

Dans l’entretemps, la JAXA ISS devra poursuivre sonprogramme pour stimuler l'utilisation de Kibo à l'horizon2020 dans les domaines de « Life Science », « médecinespatiale » et « sciences physiques » sur la base de latendance de la recherche internationale et les succèsactuels du programme de l'ISS au profit de l'humanité.

Secondo le JAXA Management & Action Policies 2016 (2) (JAXAKibo Utilization Advisory Committee), l'obiettivo è quello di fare di Kibouna valida base di R&S per le innovazioni della scienza e della tecnologiaentro il 2020, e commercializzare parte dei servizi per l’uso di Kibo entroil 2024. Dopo la fine del progetto ISS, l'obiettivo sarà quello di gestireun'impresa mista privata/pubblica per esperimenti di microgravità in LEO.

Entro il 2020 dovranno essere raggiunti cinque obiettivi:(I) Contribuire alla ricerca nazionale promossa dallo StatoOffrire l'ambiente di microgravità di Kibo per contribuire a risolvere iproblemi della ricerca promossa strategicamente dallo Stato eaccrescere il valore dei risultati della ricerca stessa.

(II) Dimostrare alcuni valori sociali di Kibo attraverso il suoutilizzo da parte di aziende privatePromuovere l'uso di Kibo da parte di aziende private e contribuire allaloro R&S, alle loro applicazioni industriali ed allo sviluppo dei loroprodotti. Riconoscere che gli investimenti nell'uso di Kibo sonopreziosi per le aziende private.

(III) Promuovere R&S di tecnologie per una più lunga duratadelle missioni con equipaggio e per l'esplorazione nello spazioFavorire lo sviluppo globale dello spazio promuovendo R&S ditecnologie competitive a livello internazionale che utilizzino tecnologiaoriginale giapponese, come quella per una missione con equipaggiopiù lunga di sei mesi e l'esplorazione di Luna, Marte ed oltre.

(IV) Contribuire al miglioramento della tecnologia attraversostudi accademiciContribuire allo sviluppo della tecnologia del Giappone promuovendol'uso di Kibo sulla base di idee originali di punta. Stimolare l'usosempre più diffuso della microgravità in LEO nel futuro.

(V) Contribuire ad una crescente presenza del Giappone nel mondoContribuire ad una crescente presenza del Giappone nel mondopromuovendo l'uso di Kibo dal punto di vista diplomatico e strategico.

Nel frattempo, la JAXA dovrà portare avanti il suo programmaISS per potenziare l'uso di Kibo verso il 2020 nei campi delle “scienzedella vita”, “medicina nello spazio” e ”scienze fisiche” sulla base dellatendenza della ricerca internazionale e degli attuali successi delprogramma ISS a beneficio dell'umanità.

Reference(1) For further details on Comprehensive International SpaceStation Research Accomplishments: International Space StationScience Research Accomplishments During the Assembly Years:An Analysis of Results from 2000–2008. NASA Technical Paper,2009; TP-2009-213146-Revision A. Update 2012. (2) Kibo Utilization Strategy -Agenda 2020 toward maximizedKibo utilization outcomes-Kibo Utilization Advisory Committee,October 2016 (In Japanese)

SSRMS (Space Statio n Remote Manipulator System) captured HTV6 on December 13th 2016 (Credit NASA/JAXA)

HTV6 successfully completed its cargo supply mission to the ISS and reentered the Earth's Atmosphere on February 7th 2016. (Source : JAXA)

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Visions de la vie future dans le Quatrième Environnement :l'évolution de la forme des habtats humains dans l'espace

Vincenzo TorreVice-Directeur général du Centre for Near Space

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Since the dawning of conscience, man hasalways aimed at destinations farthest than the knownor unknown ones, than crossed or unexplored seas,than searched or still unfathomable chasms, to reachthe boundaries of the atmosphere and beyond,wishing to free himself from the Earth inadequate-and mysterious to many- gravitational constraint,endless memory of his human finiteness, to pushahead towards the colonization of planetary spaces,supported by a science and a technology which , sincethe beginning of the last century, suggested graduallyfeasible solutions to make that dream true. Our genetic bent towards exploration, broadlyspeaking, and, more recently -i.e. since the mid 20thcentury- towards the exploration of Space,characterized the advances of space science andtechnology since the first cosmic “bip bip” sent bySputnik in October 1957. Since then, from the humanspace programs Mercury and Vostok, Gemini andApollo -the latter made it possible for man to explorethe Moon since the early '70s- to the Space Shuttlein the '80s and the current International SpaceStation (ISS), operating in lower orbit since the year2000, the human aspiration to win earth gravity cametrue.

Visions of future life in the Fourth Environment:the evolution of the forms of human settlements in Space.

L'homme a toujours été, depuis l'aube de laconscience, convoité plus loin des terres connues ouinconnues, des mers croisées ou inexplorées, desprofondeurs des chemins insondables, pour atteindreles plans de l'atmosphère et au-delà. Avec le désir dese libérer de la contrainte gravitationnelle insuffisante-et mystérieuse à la majorité- mémoire de sa finitudehumaine, pour se déplacer vers la colonisation desespaces planétaires, soutenu par une science et unetechnologie qui, depuis le début du siècle dernier ontouvert progressivement des solutions viables à ce rêve. Notre inclination génétique à l'exploration engénéral, et plus récemment, à partir de la moitié duXXe siècle, à l'exploration spatiale a mis en évidenceles progrès de la technologie de la science et del'espace depuis le premier bip sonore cosmiqueenvoyé par Sputnick en Octobre 1957. Depuis lors, enpassant par les programmes spatiaux humains Vostoket Mercury, Gemini et Apollo -ce dernier faisant audébut des années 70 physiquement explorable laLune par l'homme- jusqu'à la navette spatiale SpaceShuttle des années '80 et la courant station spatialeinternationale (ISS), en service en orbite basse depuis2000, l'aspiration humaine à surmonter la gravité dela Terre a été en mesure de devenir une réalité.

L’uomo ha da sempre, fin dagli albori della coscienza, ambìto verso mete più lontane delle terre conosciuteo ignote, dei mari attraversati o inesplorati, degli abissi percorsi o ancora insondabili, fino a giungere agli aereiconfini dell’atmosfera ed oltre, desiderando affrancarsi da quel terrestre, inadeguato -e misterioso ai più- vincologravitazionale a imperitura memoria della sua umana finitudine, per spingersi verso la colonizzazione deglispazi planetari, sorretto da una scienza e una tecnologia che sin dagli inizi del secolo scorso ha aperto soluzionigradualmente percorribili a tale sogno. La nostra inclinazione genetica verso l’esplorazione in senso lato, e più recentemente, cioè dalla metàdel XX° secolo, verso l’esplorazione dello Spazio ha delineato i progressi della scienza e della tecnologiaspaziale sin dal primo bip bip cosmico inviato dallo Sputnik nell’Ottobre del 1957. Da allora, passando per iprogrammi spaziali umani Mercury e Vostok, Gemini ed Apollo -quest’ultimo rendendo agli inizi degli anni ’70fisicamente esplorabile la Luna da parte dell’uomo- fino alla navetta Space Shuttle degli anni ’80 ed all’attualeStazione Spaziale Internazionale (ISS), in servizio in orbita bassa sin dal 2000, l’aspirazione umana di vincerela gravità terrestre è potuta divenire realtà.

Visioni della vita futura nel Quarto Ambiente:l’evoluzione della forma di insediamenti umani nello spazio

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Once gravity has been overcome and thetechnology of space carriers mastered, man has stillto essentially understand if Space -the FourthEnvironment for Man- is a “humanly” inhabitableenvironment in the medium and long terms. And this basically for two orders of factors, theformer connected to the microgravity scientificinvestigation needs in the most different fields -atarget already broadly attained in the age of SpaceShuttle missions-, the latter connected to theperspective of human exploration to other planets,both for a possible lunar station and for a futurehuman settlement on Mars, two of the projects onwhich the scientific community, scattered amongstGovernment and private agencies, has manyfeasibility studies in progress. The Center for Near Space (CNS), a no-profitresearch agency in the field of space, founded inItaly in 2015, has the main mission of wide-spreadingthe use of Space by an increasing number of citizens,with a view to enhance a different and more positiveorientation of the public towards astronauticalactivities in the Earth Outer Space, filling thus thepresent gap in perception -and if possible- to arouseinterest by private users and investors without whomSpace will always remain a fact restricted to those inthe knows - and not a change for the whole Mankind. In CNS' thought the concept of “Near” cancharacterize the outpost of the so-called FourthEnvironment, which is the region stretching from theEarth surface to the Lower Earth Orbit (LEO), and ifone aims at the development of the private sectorone cannot but remain in the part of Space whereman has been operating for over 50 years. But “Near”can also be interpreted as a closer concept to Manand therefore Space can be imagined as a futureenvironment of Man's life.

Une fois gagné la gravité et la maîtrise de latechnologie des vecteurs de l'espace, il reste pourl'homme une nécessité impérieuse de déterminer sil'espace -le Quatrième environnement humain- est unenvironnement « humainement » habitable dans lemoyen ainsi que le long terme. Et ce essentiellement pour deux ensembles de

facteurs. Le premier lié à la recherche scientifique sur lamicrogravité dans divers domaines -objectif déjàlargement mis en œuvre à l'époque des missions de lanavette spatiale- la seconde liée à la perspective del'exploration humaine vers d'autres planètes, soit pourune éventuelle station spatiale lunaire et d'uneéventuelle implantation humaine sur Mars : deux desprojets sur lesquels la communauté scientifique, répartieentre les organismes gouvernementaux et privés, a misen place une variété d'études de faisabilité. Le Centre for Near Space (CNS), un organismeassociatif sans but lucratif de recherche dans lesecteur spatial, né en Italie en 2015, a pour missionprincipale la facilité d'utilisation par un nombre toujourscroissant de citoyens, afin de favoriser une orientationdifférente et plus positive du public aux activitésastronautiques dans l'espace de la Terre . Le but étantla réduction de la perception actuelle de la distance deperception et éventuellement de susciter l'intérêt de lacomposante privée des utilisateurs, sans laquellel'espace restera toujours limité à des initiés et non unchangement de l'ensemble de l'humanité. Dans la pensée du CNS le concept de "Near"peut caractériser l'avant-poste du soi-disant quatrièmeEnvironnement, qui va de la surface inférieure del'orbite de la Terre (Basse-Terre en orbite, LEO). Et en réfléchissant sur le développement dusecteur privé , qu'il ne peut pas rester dans cette partiede l'espace dans lequel, depuis plus de 50 ans,l'homme a plus de fonctions . Mais "Near" peut aussiêtre interprété comme un concept de proximité àl’homme puis penser à l'espace compris comme unevéritable nouvelle composante environnementalefuture de la vie de l'homme.

Una volta vinta la gravità e padroneggiata latecnologia dei vettori spaziali, resta per l’uomol’imprescindibile esigenza di capire se lo Spazio -ilQuarto Ambiente dell’Uomo- sia un ambiente“umanamente” abitabile nel medio come nel lungotermine. E questo sostanzialmente per due ordini di fattori,il primo legato alle esigenze d’indagine scientifica inmicrogravità nei più svariati campi -obiettivo giàampiamente realizzato nell’epoca delle missioniSpace Shuttle- il secondo legato alla prospettiva diesplorazione umana verso altri pianeti, sia per unapossibile stazione spaziale lunare sia per un futuribileinsediamento umano sul pianeta Marte, due deiprogetti sui quali la comunità scientifica, sparsa tra entigovernativi e privati, ha in corso una molteplicità distudi di fattibilità. Il Center for Near Space (CNS), organizzazioneno-profit nata in Italia nel 2015, ha come sua missioneprincipale la diffusione dell’utilizzabilità e fruibilità delloSpazio da parte di un numero sempre maggiore dicittadini, nell’ottica di favorire un diverso e più positivoorientamento del pubblico verso le attività astronautichenello Spazio esterno terrestre, colmando l'attualedistanza di percezione e possibilmente di creareinteresse da parte della componente privata diutilizzatori senza la quale lo Spazio resterà sempre unfatto limitato ai soli addetti ai lavori e non uncambiamento dell'intera Umanità. Nel pensiero del CNS il concetto “Near” puòcaratterizzare l’avamposto del cosiddetto QuartoAmbiente, ovvero la regione che va dalla superficiedella Terra all’orbita bassa (Low-Earth-Orbit, LEO), evolendo pensare allo sviluppo del settore privato, nonsi può che restare in quella parte dello Spazio nellaquale per oltre 50 anni l’uomo ha maggiormenteoperato. Ma “Near” può essere interpretato anche comeconcetto di vicinanza all’Uomo e quindi pensare alloSpazio inteso veramente come nuova componenteambientale futura della vita dell’Uomo.

Capsula Gemini (Source : NASA)

L’astronauta Samantha Cristoforetti en microgravité dans la ISS (Source : NASA)

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The Center for Near Space believes that by 2069(100 years after the first Man's step on the Moon )scientific missions to Mars will be routine and by thatdate, the geo-lunar space will host a community ofhundreds (may be thousands) of people.

The development of the “space city” will envisage-in CNS' idea- the existence of planetary bases locatedon the Moon or on Mars, but also orbit bases, on whichCNS primay ideas and activities have focused. The fundamental issue of technological man inthe first half of the 21st century becomes thus thesearch for a new “habitat” - located “in orbit”. This wasthe vision of the Romanian physicist Hermann Oberthwho, alongside with the Russian KonstantinTsiolkovsky and the American Robert Goddard, isremembered amongst the fathers of rocketry and thefirst to have marked the new era of space exploration.It was Oberth himself in his 1923 publication, “Therocket into planetary space” to set his vision: “To makeavailable for life every place where life is possible. Tomake inhabitable all worlds as yet uninhabitable” It is exactly this concept of livability whichbecomes exclusive. Livable for man is no longer aspace linked to weight criteria defined by earthgravitational limits, but “any space” available to manand to his technology, therefore also the small spaceof a space vehicle, or, even more, of a space station.The father of this concept was Herman PotocnikNoordung, an Austrian engineer of Slovenian originwho in his single publication, “The problem of spacenavigation”, published in 1928, outlined his vision ofthe first space station formed by three modules, theWonhrad (inhabited wheel), a real station-continuously revolving in orbit to produce artificialgravity- an electric plant fed by solar energy througha parabolic mirror and, finally, an astronomicobservatory. The modules were connected through asystem of cables, placed in geosynchronous orbit atan altitude of 36000 Km from the Earth.

Le Centre for Near Space estime qu'en 2069 (100ans après la première étape de l'homme sur la lune) lesmissions scientifiques vers Mars sera la routine, et d'icilà, l'espace géo-lunaire abritera une communauté decentaines (peut-être quelques milliers) de personnes.

Le développement de « l'espace ville » prévoira-dans l'idée de la CNS- l'existence de basesplanétaires situés sur la Lune ou sur Mars, mais aussides bases orbitales, sur lesquelles se concentrentprécisément l'idée originale et les activités du Centrefor Near Space. Le problème de l'arrière-plan technologiquehumain de la première moitié du XXIe siècle devientalors l'identification d'un nouveau « habitat » - localisé« en orbite ». Et ce fut la vue du physique roumaineHermann Oberth qui, avec le russe KonstantinTsiolkovski et l'Américain Robert Goddard, on sesouvient parmi les pères de rocketry et le premier àavoir tracé la nouvelle ère de l'exploration spatiale. Il était Oberth dans sa publication de 1923, « Lafusée dans l'espace planétaire » pour sceller sa vision :« Pour mettre à la disposition de la vie partout où la vieest possible. Pour rendre habitables tous les mondesencore inhabitables ». Faire un tout lieu de vie pourl'homme où la vie est possible, de gagner sa vie l'infinitédes mondes . Il est juste que le concept de « espacevital » qui devient exclusif, l'habitabilité pour les êtreshumains pas plus que d'un espace -ou de l'espace- liéà des critères définis par les lourds limitesgravitationnelles terrestres, mais « de tout espace » àla portée des l'homme et de sa technologie, alors quetrop étroite d'un véhicule spatial, ou même plus, d'unestation spatiale. Père de ce concept était HermannPotočnik Noordung, ingénieur autrichien d'origineslovène qui, dans son seul livre « Le problème de lanavigation dans l'espace », paru en 1928, a présentésa vision de la première station spatiale se composede trois modules, le Wonhrad (roue habitée ), la stationappropriée, mise en rotation continue en orbite pourproduire une force de gravité artificielle, une centrale

Il Center for Near Space ritiene che entro il 2069(100 anni dal primo passo dell’Uomo sulla Luna) lemissioni scientifiche su Marte saranno di routine e perquella data, lo spazio geo-lunare ospiterà unacomunità di centinaia (forse qualche migliaia) dipersone.

Lo sviluppo della “città spaziale” prevederà-nell’idea del CNS- l’esistenza di basi planetarielocalizzate su Luna o Marte ma anche di basi orbitali,su cui è focalizzata proprio l’idea di partenza e le attivitàdel Center for Near Space. Il problema di fondo dell’uomo tecnologico dellaprima metà del XXI secolo diviene quindi l’individuazionedi un nuovo “habitat” - localizzato “in orbita”. E fu questala visione del fisico rumeno Hermann Oberth che, con ilrusso Konstantin Tsiolkovsky e l’americano RobertGoddard, è ricordato tra i padri della missilistica ed ilprimo ad aver tracciato la nuova epoca dell’esplorazionedello spazio. Fu proprio Oberth nella sua pubblicazionedel 1923, “The rocket into planetary space” a sigillare lasua visione: “To make available for life every placewhere life is possible. To make inhabitable all worlds asyet uninhabitable”. Rendere abitabile ogni luogo perl’uomo ove la vita sia possibile, rendere abitabile l’infinitàdei mondi. E’ proprio questo concetto di “abitabilità” chediviene esclusivo, abitabilità per l’uomo non più di unospazio -o in uno spazio- vincolato a criteri ponderalidefiniti dai limiti gravitazionali terrestri, bensì “di unqualsiasi spazio” a portata dell’uomo e della suatecnologia, quindi anche quello ristretto di un veicolospaziale, o ancor più, di una stazione spaziale. Padredi questo concetto fu Hermann Potočnik Noordung,ingegnere austriaco di origine slovena che nel suounico libro “Il problema della navigazione nello spazio”,apparso nel 1928, delineò la sua visione di primastazione spaziale costituita da tre moduli, la Wonhrad(ruota abitata), stazione vera e propria, posta inrotazione continua in orbita per produrre una forza digravità artificiale, una centrale elettrica alimentatadall’energia solare per il tramite di uno specchio

La station Wonhrad Norduung (1928)

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The Wohnrad, with its total diameter of 30meters, was supposed to make a complete revolutionevery 8 seconds. Werner von Braun, another masterof aeronautics, drew this idea for his project ofrotating space station in the early '50s, inspired bythe forms highlighted by Nordung. The title of the first “space architect” fits properly

to Nordung in his initial attempt to conceive “spaces inorbit”, providing a different key to interpret architecture-or, if you like, a sort of completion to the discipline-taking advantage of space technology. Architecture,arisen with man and basically tied to the design andthe organisation of a territory, takes even moreadvantage of technology to include, in its designconcept, spaces beyond the Earth sphere, also seizingthose beyond its orbit, becoming thus theconfrontational arena for specialists of space sciencesand designers of futuristic projects directed towardsthe colonization of the space outside the Earth orbit. Carrying on our historical survey, almost inparallel with Nordung's ideas, the first utopian workfrom a real architect's mind, was the one by theRussian Georgii Krutikov, who in 1928 proposed hisrevolutionary “Flying City” , an archetypical dream anda kinetic metaphor of the new revolutionary man,conceived as a future city in the sky, where man couldlive and move from housing estates and livingcomplexes to working places and industrial areas bymobile, flying, capsules. In 1929, the British scientist John DesmondBernall proposed the so-called “Bernall's sphere”, astructure for a space habitat, in many aspects similarto a conjecturable spaceship for interstellar journeys,meant as a place for humans to reside, a pressurizedspherical shell with a 16 Km diameter designed for apopulation of 20.000-30.000 people, equipped alsowith modules for agricultural farming. The first attempt of the space century, made by

Werner von Braun, the father of Astronautics, wasconceived in 1952, even before the Sputnicklaunching in 1957, a “toroidal space station” in orbitaround the Earth at 1075 miles of altitude (2000 Km).

électrique alimentée par l'énergie solaire au moyend'un miroir parabolique et, enfin, un observatoireastronomique. Les modules ont été reliés entre euxpar un système de câble, placé en orbitegéosynchrone à 36.000 km d'altitude de la Terre. LeWohnrad, avec un diamètre total de 30 mètres, seraiteffectuer une révolution complète toutes les 8secondes . Werner von Braun, un autre enseignant del'astronautique, reprendra cette idée pour saconception de la station spatiale tournante début desannées 50 ont inspiré précisément les formesindiquées par Norduung. Il est pertinent de le gratifier du titre de premier «architecte de l'espace ", de par sa première tentativede concevoir des « espaces en orbite ", fournissantune architecture clé d'interprétation différente -ou, sivous préférez, la réalisation de cette discipline- faisantusage de la technologie spatiale. L'architecture estnée avec l'homme et fondamentalement liée à laplanification et à l'organisation d'un territoire ; il seprévaut de plus en plus d'inclure la technologie dansson œil design à l'espace au-delà de la sphère de laterre appropriée même à ceux au-delà 'orbite de cefait, de devenir le terrain de la confrontation despécialistes architectes de sciences spatiales et desprojets futuristes orientés à la colonisation de l'orbitede l'espace de la Terre. Pour garder l'excursus historique, presqueparallèle aux idées de Nordung, la première utopieélaborée conçue dans l'esprit d'un véritable architecteétait celle du russe Georgii Krutikov, qui en 1928 aproposé sa révolutionnaire « Flying City » , rêvearchétypique et métaphore cinétique du nouvelhomme de la révolution, considérée comme une futureville dans le ciel, où l'homme pouvait vivre et sedéplacer au travers de « capsules mobiles » entremilieux résidentiels et ceux consacrés au travail et auxactivités industrielles. Le scientifique britannique JohnDesmond Bernall en 1929 a proposé la « sphère deBernall » , que l'on appelle, une structure de l'habitatspatial, peu dissemblable d'un vaisseau spatial pourVoyage interstellaire, comme lieu possible de

parabolico ed, infine, un osservatorio astronomico. Imoduli erano collegati insieme attraverso un sistema dicavi, posto in orbita geosincrona a 36000 Km di quotadalla Terra. La Wohnrad, con un diametro complessivodi 30 metri, avrebbe compiuto una rivoluzione completaogni 8 secondi. Werner von Braun, altro maestrodell’astronautica, riprenderà questa idea per il suoprogetto di stazione spaziale rotante dei primi anni ‘50ispirata proprio alle forme indicate da Norduung. E’ appropriato conferire a quest’ultimo l’appellativo

di primo “architetto spaziale”, nel suo iniziale tentativo diconcepire “spazi in orbita”, fornendo una chiaved’interpretazione diversa dell’architettura -o se si vuoleun completamento della disciplina- avvalendosi dellatecnologia spaziale. L’architettura, nata con l’uomo elegata fondamentalmente alla progettazione edall’organizzazione di un territorio, si avvale infatti semprepiù della tecnologia per includere, nel suo occhioprogettuale, spazi al di là della sfera terrestreappropriandosi anche di quelli oltre l’orbita di questa,divenendo il terreno di confronto di specialisti di scienzespaziali ed architetti di progetti avveniristici orientati allacolonizzazione dello spazio esterno all’orbita terrestre. Per restare nell’excursus storico, quasi inparallelo alle idee di Nordung, il primo elaboratoutopistico scaturito dalla mente di un vero architetto fuquello del russo Georgii Krutikov, che nel 1928propose la sua rivoluzionaria “Flying City”, sognoarchetipico e metafora cinetica del nuovo uomo dellarivoluzione, pensata come una futura città nei cieli,dove l’uomo poteva vivere e spostarsi mediante“capsule mobili” dagli ambienti residenziali a quellidedicati al lavoro ed alle attività industriali. Lo scienziato britannico John Desmond Bernall nel1929 propose la “sfera di Bernall”, cosi chiamata, unastruttura di habitat spaziale, poco dissimile da unaipotizzabile astronave per viaggi interstellari, intesa comeluogo di residenza per umani, un guscio sfericopressurizzato con un diametro di 16 Km progettato peruna popolazione di 20,000-30,000 persone, dotataanche di moduli adibiti a coltivazioni agricole.

Ville Volante de Georgii Krutikov (1928)

Le Bal Bernall (1929)

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The toroidal station was supposed to have threeplaced in polar orbit from where to go on to the Moon:a “flying” manned observatory, shuttle crafts fortransporting means, men and materials from and tothe station. In 1963, von Braun and the writer Willy Ley, anAir Force and NASA advisor, deemed it was time tobuild a space station and conceived a wheel with adiameter of 75 meters. According to von Braun'sevaluation if the ring had a revolution every 12.3seconds, an artificial earthly gravity of 1g could beattained. At the center of the wheel there was a cylindricalstructure, with decompression chambers from wherethe astronauts could enter the external circumferencealong the tube of the axis. The crew's livelihood couldbe autonomously secured by producing oxygen anddrinkable water from Clorella algae whose propertieshad been known since the end of the 19th centuryand studied in the laboratory since 1923, asmentioned by Ley. In the '60s, on the wake of the birth of the space

era, many visionary ideas flourished for thepermanence of man in orbit, among which the modelof the toroidal space station conceived by Arthur C.Clark for his science fiction novel “The Sentinel” of1948 and resumed by Stanley Kubrik in making his1968 movie; the concept of space elevator (tetheredconcept), NASA's ambitious idea thought on thebasis of Tsiolkovsky's previous studies (1895) and forlong considered a practical solution to the problem oftransporting materials and crew into orbit, besidesrefuelling space crafts. The “tethered concept” was used by Clarke in hisscience fiction novel “The Fountains of Paradise”. Another futuristic “architectural” contribution wasthe proposal originating from the drawing board of theItalian architect Paolo Soleri, with his 1969 "Asteromo"project, conceived as an asteroid for a population of70,000 inhabitants, in practice a double panelingcylinder, pressurized and rotating around its main axisto guarantee a sustainable artificial gravity.

résidence pour les humains, une coquille sphériquesous pression avec un diamètre de 16km conçu pourune population de 20.000 à 30.000 personnes, mêmeavec des modules utilisés pour les cultures agricoles. La première tentative dans le siècle de l'espace,faite par le père de l'astronautique, Werner von Braun,était de concevoir en 1952, avant même le lancementdu Spoutnik en 1957, une « station spatiale toroïdale »en orbite autour de la Terre à 1.075miles d’altitude(2000km). La station de rotation toroïdale était à troisniveaux, placée en orbite polaire d'où ambitionner allersur la Lune, potentiellement avec un observatoire« volant » par un vaisseau spatial habité d’un équipageet des engins à fusées (taxis spatiaux ou navettes) quipourrait permettre le transport des médias, des hommeset des matériaux vers et depuis la station. En 1963, von Braun et l'écrivain Willy Ley,consultant auprès de l'Armée de l'Air et de la NASA,croyaient que le temps était venu pour la constructiond'une station spatiale, et ils mirent au point une roue d'undiamètre de 75mètres . Selon les évaluations von Braunsi l'anneau avait eu une révolution toutes les 12,3secondes sa gravité artificielle obtenue aurait été égale àcelle de la Terre à 1g. Au centre de la roue il y a unestructure cylindrique, avec des chambres dedécompression à partir de laquelle les astronautespourraient avoir accès le long de l'axe du tube à lacirconférence extérieure. Les moyens de subsistance del'équipage pourraient être atteints et indépendammentproduire de l'oxygène et de l'eau potable à partir d'alguesChlorella dont les propriétés étaient déjà connues à la finde l’an 800 et étudiées en laboratoire depuis 1923,comme indiqué par Ley. Les années 60, suite à lanaissance de l'ère spatiale, ont vu l'épanouissement denombreuses idées visionnaires pour la permanence del'homme en orbite, y compris le modèle de la stationspatiale toroïdale conçue par Arthur C. Clarke pour sonroman « la sentinelle », qui a inspiré Stanley Kubrick pourson film « 2001 : Odyssée dans l'espace » en 1968. Le concept de l'ascenseur spatial (notion attachée)

idée ambitieuse de la NASA conçue sur la base desétudes de Tsiolkovski (1895) longtemps considérées

Primo tentativo del secolo spaziale, effettuato dalpadre dell’Astronautica, Werner von Braun, fu quello diconcepire nel 1952, ancor prima del lancio dello Sputnicknel 1957, una «stazione spaziale toroidale» in orbitaintorno alla Terra a 1075 miglia di quota (2000 km). La stazione rotante toroidale era a tre livelli, postain orbita polare da dove poter ambire a proseguire perla Luna, con un possibile osservatorio «volante» abitatoda un equipaggio e navicelle a razzi (space taxis oshuttle crafts) che potessero consentire il trasporto dimezzi, uomini, materiali da e per la stazione. Nel 1963 von Braun e lo scrittore Willy Ley,consulente per l’Air Force e la NASA, ritennero maturi itempi per la costruzione di una stazione spaziale e neidearono una a ruota con un diametro di 75 metri.Secondo le valutazioni di von Braun se l’anello avesseavuto una rivoluzione ogni 12,3 secondi si sarebbeottenuta una gravità artificiale pari a quella terrestre di 1g. Al centro della ruota vi era una struttura cilindrica,con camere di decompressione da cui gli astronautipotevano accedere lungo il tubo dell’asse allacirconferenza esterna. Il sostentamento dell’equipaggiopoteva essere realizzato autonomamente producendoossigeno ed acqua potabile da alghe Clorella le cuiproprietà erano già note dalla fine dell’800 e studiate inlaboratorio dal 1923, come indicato da Ley. Gli anni ’60, sulla spinta della nascita dell’era

spaziale, videro il fiorire di molte idee visionarie per lapermanenza dell’uomo in orbita, tra cui il modello dellastazione spaziale toroidale ideata da da Arthur C.Clarke per il suo romanzo di fantascienza «TheSentinel» del 1948 e ripreso poi da Stanley Kubriknella realizzazione del film «2001 Odissea nelloSpazio» del 1968, il concetto dello space elevator(tethered concept) idea ambiziosa della NASApensata sulla base di precedenti studi di Tsiolkovsky(1895) ed a lungo considerata una soluzione praticaal problema del trasporto di materiali e personale inorbita, oltreché per consentire il rifornimento dicarburante per veicoli spaziali. Il «tethered» concept fu utilizzato da Clarke nel suoromanzo di fantascienza «Le fontane del Paradiso».

La station toroïdale Werner von Braun (1957)

L'idée de la station toroïdale de von Braun-Ley (1963)

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Other projects followed in the '70s among which the“Torus” developed by the Stanford University in 1975 asa part of a study for a long term stay in orbit. The Torus, with a central hub, conceived byStanford scholars, had impressive dimensions anddestined to create a stable and self-sufficient habitatin orbit with artificial gravity, sun lighted from a set ofmirrors placed on the walls of the habitat, the latterequipped with protection screens against direct solarradiation and micro-meteoroids. Another example of rotating orbital station withartificial gravity was the concept of “O'Neill's cylinder”conceived by the American physicist Gerard O'Neill inhis text of 1976 “The High Frontier: Human Coloniesin Space” ; O'Neill's cylindrical non toroid projectenvisaged a large internal surface organized for longterm living, with windows stretching along the wholelength for lighting purposes, and “hatches” to protectthe habitat from radiations. The vision of a future habitat in space was grownup and space technology enabled -in the '90s of the20th century- to make a first step in man's dream toendure in orbit. In 1998 the assembly in orbit of thefirst International Space Station (ISS) was launched.It was a joint five countries space agencies project-USA, Europe, Japan; Russia and Canada- conceivedas a laboratory devoted to lower earth orbit (400 Km)scientific research, continously inhabited by astronautssince November 2000. The ISS project was extremely pragmatic in itsshapes and consistent with the idea of cylindricalmodules easily boardable on launchable rockets like thenow obsolete USA Space Shuttle or the current RussianSoyuz. The living modules interiors of ISS are quite smalland apt to house only few crew members surrounded bya myriad of equipment, research devices and technicalinstruments. A completely new concept is the one ofspace stations with” inflatable “ structures. In 1961, thefirst concept of an inflatable space habitat was suggestedby Goodyear for a future lunar station. It was resumedby NASA's Johnson's Space Center in the '90s, as partof a study of habitat for the future Mars mission.

comme une solution pratique au problème du transportdes matières et du personnel en orbite, en plus depermettre la fourniture de carburant pour les véhiculesspatiaux. Le concept de «attaché» a été utilisé parClarke dans son roman de science fiction « LesFontaines du Paradis. ». Une autre contribution "architectonique" futuriste aété la proposition provenant de la table à dessin del'architecte italien Paolo Soleri, avec son projet« Asteromo » de 1969 , conçu comme un astéroïde pourune population de 70.000 habitants, essentiellement uncylindre avec double panneaux, sous pression interne etrotation autour de son axe principal pour garantir unegravité artificielle durable. Dans les années 70 d'autres projets ont suivi, ycompris le « taureau » développé à l'Université deStanford en 1975 dans le cadre d'une étude pour unséjour à long terme en orbite. Le taureau, avec un moyeucentral, conçu par des chercheurs de Stanford avait unetrès grande taille pour la création d'un habitat stable etauto-suffisant en orbite, avec une gravité artificielle, lalumière du soleil provenant d'un certain nombre de miroirsle long des murs de l'habitat, ce dernier également équipéde boucliers de protection contre le rayonnement solairedirect et les micrométéorites. Un autre exemple de rotation dans la stationorbitale avec gravité artificielle était le concept du« cylindre O'Neill » , conçu par le physicien américainGérard O'Neill dans son livre « La Haute Frontière :Colonies humaines dans l'Espace »1976. Cylindrique etpas toroïdale l'idée de O'Neill prévoyait une grandesurface interne préparée pour la vie durant de longuespériodes, avec des fenêtres la traversant sur toute lalongueur pour permettre le passage de la lumière, et dehayons pour protéger l'habitat contre les rayonnements. La vision d'un avenir dans les habitats spatiauxétait mature et aussi la technologie spatiale atteinte dansles années 90 du XXe siècle a permis de réaliser unepremière étape du rêve de l'homme de rester en orbite. En 1998 a été lancé dans l'ensemble de l'orbitede la première station spatiale internationale (ISS), unprojet conjoint des agences spatiales des cinq pays

Altro contributo «architettonico» avveniristico fu laproposta scaturita dal tavolo da disegno dell’architettoitaliano Paolo Soleri, con il suo progetto “Asteromo” del1969, concepito come un asteroide per unapopolazione di 70.000 abitanti, in pratica un cilindro adoppia pannellatura, pressurizzato al proprio interno eposto in rotazione intorno al suo asse principale pergarantire una gravità artificiale sostenibile. Negli anni ’70 seguirono altri progetti tra cui il«toro» sviluppato all’università di Stanford nel 1975come parte di uno studio per una permanenza di lungoperiodo in orbita. Il toro, con un hub centrale, concepito daglistudiosi di Stanford aveva dimensioni davvero notevolidestinato alla creazione di un habitat stabile edautosufficiente in orbita, con gravità artificiale, con laluce del sole proveniente da una serie di specchi postilungo le pareti dell’habitat, quest’ultimo fornito anche dischermi di protezione contro le radiazioni solari direttee le micrometeoriti. Altro esempio di stazione in orbita rotante congravità artificiale fu il concetto del «cilindro di O’Neill»concepito dal fisico americano Gerard O’Neill nel suotesto «The High Frontier: Human Colonies in Space»del 1976; cilindrico e non toroidale l’idea di O’Neillprevedeva una grande interna superficie predispostaper la vita per lunghi periodi, con finestre attraversantil’intera lunghezza per consentire il passaggio dellaluce, e «portelloni» per proteggere l’habitat dalleradiazioni. La visione di un futuro habitat nello spazio eramaturo ed altresì la tecnologia spaziale consentiva,raggiunti gli anni ’90 del XX° secolo, di realizzare unprimo step del sogno dell’uomo di permanere in orbita. Nel 1998 fu lanciato l’assemblaggio in orbita dellaprima Stazione Spaziale Internazionale (ISS), progettocongiunto delle agenzie spaziali di cinque paesi - USA,Europa, Giappone, Russia e Canada- concepita comelaboratorio dedicato alla ricerca scientifica in orbitaterrestre bassa (400 Km), abitata da astronauti inmaniera continuativa dal Novembre 2000.

La Station spatiale d’Arthur C. Clarke (1968)

Espace ascenseur (concept attaché) Tsiolkovski-NASA (anni ’60)

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The “Transhab” concept consisted in a traditionalcylindrical module with an external “inflatable” shellwhich permitted a vital space in orbit. The module,contained in a rocket living modules interiors andtherefore quite small because it was “deflated”, couldexpand once in orbit thanks to the air contained in it;once completely inflated it was a cylinder of 8.2 mdiameter with a three level space, supplying thus adefinitely greater space than the one available on ISSmodules. In 2000 NASA was obliged to abandon thedevelopment of its Transhab and Bigelow Aerospacewas able to “acquire” the project for its furtherdevelopment, calling it “Genesis I” and “Genesis II”respectively launched as experimental types in 2006and 2007, completing its Transhab space stationproject -called “Space Complex Alpha”- for a launch in2016 and docking an “inflated” module to ISS. A practical necessity for any future space

colonization and therefore for any future spacearchitecture is a space dock, like the “Orbital Drydock”of the Star Trek science fiction series, a real “spacedrydock”, for all needs of construction, maintenanceand repair of spaceships in orbit, removing thus theneed -increasingly unaffordable- of sendingmanufactured products, which needs lots of extra-vehicular activity and the use of robotized systems. The fascination of the colonization of the FourthEnvironment, the Space, gave birth to a forum forintellectual and stylistic exercise for designers andarchitects as Luis Daniel Pozo's project of 2014 -called“Peripeteia”- which represents a turning point forhuman habitats in orbit, starting from Krutikov's,Soleri's, Greg Lyhn's, O'Neill's studies to define andorganize a permanent living system outside the Earthorbit, with an adequate artificial gravity. Pozo's Space Habitat Constellation (SHC), theprototype for a future space colonization, is based ona modular approach integrating static and dynamicsystems to house up to 3000 people for indefinite time From this overview of visions of future life in the

Fourth Environment and evolution of the forms of

-États-Unis, Europe, Japon, Russie et Canada-conçue comme un laboratoire dédié à la recherchescientifique en orbite terrestre basse (400km), habitépar des astronautes sur une base continue depuisNovembre 2000. Le projet de l'ISS était extrêmementpratique dans ses formes et cohérente avec l'idée demodules cylindriques faciles à être lancés à bord destransporteurs comme la navette spatiale américaineSpace Shuttle aujourd'hui dépassée ou l’actuelSoyouz russe encore en fonction. Les espaces intérieurs des modules d'habitationde l'ISS sont extrêmement réduits ; ils peuventseulement accueillir quelques membres d'équipageentourés par une myriade de dispositifs, pour larecherche et l'instrumentation scientifique. C’est un concept tout-à-fait nouveau desespaces modulaires de la station spatiale avecstructures gonflables . Un concept original, en 1961,pour un habitat spatial gonflable a été avancé parGoodyear pour une future station lunaire, qui a étérepris par Space Center de Johnson de la NASA aucours des années 90, dans le cadre d'une étude deshabitats pour la future mission vers Mars. Le concept « Transhab » est composé d'uneforme cylindrique traditionnelle avec une enveloppeextérieure « gonflable » qui a permis un espace de vieen orbite. Le module, contenu dans un lance-roquetteset donc de dimensions réduites parce que « dégonflé», pourrait se développer une fois en orbite grâce àl'air contenu à l'intérieur ; une fois complètementgonflé c’était un cylindre de 8,2 m de diamètre avecun espace à trois niveaux, offrant beaucoup plusd'espace que les modules de l'ISS. En 2000 la NASA a dû abandonner ledéveloppement de son Transhab et la société BigelowAerospace a pu acheter le projet pour sondéveloppement ultérieur en l’appelant Genesis I etGenesis II, lancés en tant qu’expérimentaux en 2006et 2007, en finalisant son projet Transhab SpaceStation appelé « Space Complex Alpha » pour unlancement en 2016 pour réaliser l'accueil d'un module« gonflé » à l'ISS.

Il progetto della ISS era estremamente praticonelle forme e congeniale con l’idea di moduli cilindricifacili da esser lanciati a bordo di vettori razzo comel’ormai superato statunitense Space Shuttle o l’attualeancora operativo russo Soyuz. Gli spazi interni deimoduli abitativi della ISS sono quanto mai esigui edidonei solo per ospitare pochi membri d’equipaggiocontornati da una miriade di apparecchiature,dispositivi per ricerca e strumentazione scientifica.

Concetto completamente nuovo quello diconcepire gli spazi modulari della stazione spaziale èquello con strutture «gonfiabili» (inflatable). Un inizialeconcetto, nel 1961, per uno space habitat gonfiabilefu avanzato dalla Goodyear per una futura stazionelunare, ripreso poi dal Johnson’s Space Centre dellaNASA negli anni ‘90, come parte di uno studio dihabitat per la futura missione su Marte. Il concetto «Transhab» consisteva in un modulocilindrico tradizionale con un guscio esterno«gonfiabile» che consentiva uno spazio vitale in orbita.Il modulo, contenuto in un lanciatore a razzo e quindidi ridotte dimensioni perché «sgonfiato», potevaespandersi una volta in orbita grazie all’aria contenutaal suo interno; una volta completamente gonfiato eraun cilindro di 8,2 m di diametro con un ambiente a trelivelli, offrendo spazio decisamente maggiore di quellodisponibile sui moduli della ISS. Nel 2000 la NASA fu costretta ad abbandonare

lo sviluppo del suo Transhab e la società BigelowAerospace potè «acquistare» il progetto per suoiulteriori sviluppi, ridenominandolo «Genesis I» e«Genesis II» lanciati rispettivamente comesperimentali nel 2006 e 2007, finalizzando il suoprogetto Transhab space station -chiamato «SpaceComplex Alpha»- per un lancio avvenuto nel 2016realizzando l’attracco di un modulo “inflated” alla ISS Una pratica necessità di ogni futura

colonizzazione nello spazio e quindi di ogni futuraarchitettura spaziale è uno space dock, comel’«Orbital Drydock» della serie di fantascienza StarTrek, un vero e proprio «bacino di carenaggio»spaziale, per le esigenze di costruzione,

Le Asteromo Paolo Soleri (1969)

Le tore Stanford (1975)

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possible human settlements in Space, a key questionarises: how can Architecture, the art of research offorms and of the implementation of spaces to be usedby man, combined with technology, conceive andfavour human habitability outside the earth surface? Itis just to answer this question that the Center for NearSpace started to work in 2015 on the projectOrbitecture and its SpaceHub.

In the next few years the debate will be open onthe need for new space habitats, which will have tofavour on one side the growing demand for spacetourism -as initial outpost of extra-Earth experience-and, on the other, respond to the decommissioning ofthe International Space Station, which is supposed tobe operating until 2024, when its scientific objectivesare attained, to be then dis-assembled, destroyed orpartially re-used. There are several projects of big Governmentspace agencies: Russia intends to install a basis onthe Moon, the United States plans expeditions ofastronauts to Mars, China is planning an orbital spacestation and reaching the Moon, and Europe is alreadyconvinced of the need for a lunar station, an ESAproject in which Foster & Partners londoner firm hasbeen also involved, in the architectural design of thelunar habitat. We have seen that many of theseprojects were in the past considered futuristic visions,founding their implementation only in science fictionmovies. Thus, with a view to combine architecturalresearch and space technology -both the alreadyavailable and the futuristic ones- CNS has coined theterm "Orbitecture®", contraction of "OrbitalArchitecture", integrated discipline that includes thestudy of space infrastructure architectures, in terms offeasibility and conceptual design. The basic idea, that the design team of CNSsubmits in terms of feasibility criteria in this publication,is expressed at the level of “planet-morphic” concept, withtypically planetary forms, with the specific aim ofproducing an orbital infrastructure which can secure

Un besoin pratique pour toute colonisation futuredans l'espace et donc de toute architecture future est unspace dock (site de modding communautaire), commel’« Orbital Drydock » de la série Star Trek , un véritable« bassin de radoub », pour les besoins de laconstruction, l'entretien et la réparation des enginsspatiaux en orbite en remplaçant la nécessité-économiquement moins viable- d’envoyer les objetsspatiaux déjà construits, en utilisant une grande activitéextra -véhiculaire à l'aide de systèmes robotiques. Le charme de la colonisation du QuatrièmeEnvironnement, l’espace, a offert une possibilitéd’exercice intellectuel et de style pour les concepteurset les architectes, comme les projets pour Luis DanielPozo 2014 -nommé « Peripeteia » (Péripétie)- qui estdans l'ordre du temps un point tournant des habitatshumains en orbite, à partir des études de Krutikov,Soleri, Greg Lyhn, O'Neill, pour définir et organiser unsystème de vie permanente en dehors de l’orbiteterrestre avec une gravité artificielle acceptable. L'Habitat Spatial Constellation (SHC) de Pozo,un prototype pour la future colonisation de l'espacerepose sur une approche modulaire qui intègre lessystèmes statiques et dynamiques pour accueillirjusqu'à 3000 personnes pour un temps indéfini. Se dégagent de cette série des visions de la viefuture dans le quatrième environnement et l'évolutiondes formes des établissements humains possiblesdans l'espace ; une question clé : commentl'architecture, la recherche des formes et la réalisationd'espaces utilisables par l'homme, conjuguée à latechnologie, peuvent concevoir et promouvoirl'habitabilité humaine en dehors de la surface de laterre ? C’est pour répondre à cette question que leCentre for Near Space a commencé à travailler en2015 sur le projet OrbiTecture® et son SpaceHub. Dans les années à venir, il faudra parler pluslonguement de la nécessité de nouveaux habitats spatiaux,qui devraient favoriser, d’une part, la demande croissantepour le tourisme spatial -comme une première expérienceavant-poste extra-terrestre- et, deuxièmement qui, pourrépondre à la démission de la Station spatiale internationale,

manutenzione e riparazione di astronavi in orbitasostituendo la necessità -economicamente sempre piùinsostenibile- di inviare nello spazio manufatti giàcostruiti, avvalendosi di molta attività extra-veicolarecon l’ausilio di sistemi robotizzati. Il fascino della colonizzazione del QuartoAmbiente, lo Spazio, ha offerto una palestra diesercizio intellettuale e stilistico per designers edarchitetti, come il progetto di Luis Daniel Pozo del2014 -denominato «Peripeteia»- che rappresenta inordine di tempo un turning point di habitat umani inorbita, partendo dagli studi di Krutikov, di Soleri, diGreg Lyhn, di O’Neill, per definire ed organizzare unsistema di vita permanente fuori dall’orbita terrestre,con un’adeguta gravità artificiale. Lo Space Habitat Constellation (SHC) di Pozo,prototipo per la futura colonizzazione spaziale si fonda suun approccio modulare che integra sistemi statici e dinamiciper ospitare fino a 3000 persone per tempi indefiniti. Emerge, da questa carrellata di visioni di vita

futura nel Quarto Ambiente ed evoluzione delle formedi possibili insediamenti umani nello Spazio, unadomanda chiave: in che modo l’architettura, arte dellaricerca delle forme e della realizzazione di spazi fruibilidall’uomo, coniugata alla tecnologia, può concepire efavorire l’abitabilità umana al di fuori della superficieterrestre? E’ per rispondere a tal quesito che il Centerfor Near Space ha cominciato a lavorare nel 2015 sulprogetto OrbiTecture® e del suo SpaceHub.

Nei prossimi anni si parlerà sempre piùdiffusamente della necessità di nuovi habitat spaziali,che dovranno favorire da un lato la crescentedomanda di turismo spaziale -come inizialeavamposto dell’esperienza extra-Terra- e, dall’altro,rispondere alla dismissione della Stazione SpazialeInternazionale, che dovrebbe restare in funzione finoal 2024, data prevista per il raggiungimento degliobiettivi scientifici per poi essere disassemblata,distrutta o riutilizzata parzialmente. Numerosi i progettidelle grandi agenzie spaziali governative: la Russiaprevede d’ impiantare una base sulla Luna, gli Stati

Le cylindre de O'Neill (1976)

Station spatiale internationale (ISS) (1998)

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connection with the Earth, with the adequate transfermeans, and permanence in orbit, representing a realfrontier gateway for the future exploration of the universe.

The study has the ambition of supplying somehints to raise the interest of institutions and the privatein space. In multidisciplinary terms, the concepthighlights -by themes- the different possible solutions(Space Architecture and in Orbit ProductionTechnologies) for the morphological design and theconstruction/assembly of the space hub directly inorbit, using new fabrication and productiontechnologies, to prevent the considerable and burdensof a launch from the Earth, transport and handling ofstructures to be sent into orbit, producing all internalroom, areas and volumes directly in the space voidand assign them to and assign them to specificfunctions associated also to the needs of inhabitabilityand livability.

The propelling solutions with which the spacehub will be fitted to give the whole system appropriate(lunar and martian) gravitational force values, as wellas the ones concerning the energy balance are alsodescribed. An analysis is also made of the feeding solutionssupplied by the different types of farming to beimplanted in adequate spaces and modules of theorbital station (Agrospace), which enable the life forlong periods, as well as solutions for the protectionagainst cosmic rays, as well as the means toovercome and/or limit the physical disability of humanbody in a reduced gravity environment -already widelyexperienced by the ISS astronauts- explaining thebiomedical, physiological aspects and the problems ofpsychophysical adaptation linked to the longpermanence of man in confined environments or, evenmore, in orbit (Biomedicine, psychology andadaptation).

devrait rester en fonction jusqu'en 2024, la date fixée pourla réalisation des objectifs scientifiques avant d’êtredémantelée, détruite ou partiellement réutilisée. Nombreuxsont les projets des grandes agences spatialesgouvernementales : la Russie prévoit d'implanter une basesur la Lune, les Etats Unis d’envoyer des astronautes versMars, la Chine envisage une station spatiale orbitale etd’atteindre la lune, tandis que l'Europe est déjà convaincuede la nécessité d'une station lunaire. Le projet de l'ESA pourla conception architecturale de l'habitat lunaire a impliquél'étude des architectes londoniens Foster & Partners. Nousavons vu comment, dans le passé plusieurs de ces projetsont été considérés comme une vision futuriste, en mesured’être réalisés seulement dans les films de science-fiction. Avec l'intention ensuite de combiner la recherchearchitecturale et la technologie de l'espace -déjà disponibleet futuriste- le CNS a inventé le terme « Orbitecture® », unecontraction de « Orbital Architecture », un projet dédié à lascène pour le tourisme spatial à long terme dans la nouvelleéconomie de l'espace. Il prévoit l'étude d’architecturesspatiales, en termes de faisabilité et de conception, avecune attention particulière aux laboratoires, hangarsd'assemblage et d'intégration, hôtels (structures gonflables,production de gravité artificielle par des systèmes derotation), des salles dédiées aux activités résidentielles etde relation. Tout cela avec placement en orbite basse (enorbite autour de la planète, altitude entre l'atmosphère et lesceintures de van Allen, ou entre 160 et 2000km) ou dansun point de Lagrange, ainsi que des stations spatialeslunaires et / ou Martiennes. L'idée en un mot, que l'équipe de conception CNSexplique en termes de critères de faisabilité dans cettepublication, est exprimée dans le concept « planeto-morfique » niveau avec des formes typiques planétaires,avec l'objectif spécifique de développer une infrastructureorbitale en mesure d’assurer la connexion avec la Terre,avec des moyens de transfert appropriés, et le séjour enorbite, ce qui représente une véritable passerelle entrefrontières pour l'exploration future de l'univers. L'étude a pour ambition de fournir des élémentsd'inspiration pour stimuler l'intérêt des institutions et desparticuliers dans le domaine de l'espace.

Uniti progettano spedizioni di astronauti su Marte, laCina ha in programma una stazione spaziale orbitalee raggiungere la Luna, per finire l’Europa è giàconvinta della necessità di una stazione lunare,progetto dell’ESA che per il design architettonicodell’habitat lunare ha coinvolto lo studio di architettilondinesi Foster & Partners. Abbiamo visto come inpassato molti di questi progetti erano considerati unavisione avveniristica, trovando realizzazione solo neifilm di fantascienza. Con l’intento quindi di coniugarela ricerca architettonica e la tecnologia spaziale -giàdisponibile e quella futuribile- il CNS ha coniato iltermine “Orbitecture®”, contrazione di OrbitalArchitecture, disciplina integrata che prevede lo studiodi architetture infrastrutturali spaziali, in termini difattibilità e progettazione concettuale

L’idea in nuce, che il team di design del CNSillustra in termini di criteri di fattibilità in questapubblicazione, è espressa a livello di concept“planetomorfico”, con forme tipiche planetarie, con lospecifico obiettivo di elaborare un’infrastruttura orbitaleche possa garantire il collegamento con la Terra, conidonei mezzi di trasferimento, e la permanenza inorbita, rappresentando un vero e proprio gateway difrontiera per la futura esplorazione dell’universo.

Lo studio ha l’ambizione di fornire alcuni elementidi spunto per stimolare l’interesse delle istituzioni e deiprivati in campo spaziale. Elaborato in terminimultidisciplinari, il concept illustra, per tematiche, lediverse soluzioni possibili (Space Architecture eTecnologie di produzione in orbita) per il designmorfologico e la costruzione/assemblaggio dellastazione (SpaceHub) direttamente in orbita,avvalendosi di nuove tecnologie di fabbricazione eproduzione, onde evitare costi e oneri derivanti dallancio da Terra, trasporto e movimentazione distrutture da porre in orbita, realizzando tutti gli spaziinterni direttamente nel vuoto spaziale per adibirli allespecifiche funzioni legate anche alle esigenze diabitabilità e vivibilità.

« Transhab » Module Bigelow (2016)

Modules Transhab interconnectés dans le Space complex Alpha (2016-2017)

Orbital Drydock (de l'ensemble de Star Trek science-fiction)

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The planetomorphic concept of the Center forNear Space described in this publication is futuristicboth for the solutions suggested and theplanetomorphic concept of the Center for Near Spacedescribed by Pica Ciamarra et al. in this publication isinnovative for the suggested solutions and theproposed systemic vision from both the point of viewof architectural design and engineering approach,compared to a standard modular arrangement as forthe current International Space Station.

Élaboré en termes multidisciplinaires, le conceptillustre, par thème, les différentes solutions possibles(espace d'architecture et de technologies de productionen orbite) pour le design et la construction / assemblagede la station (espace hub) directement en orbite. Il proposed’utiliser les nouvelles technologies de fabrication et deproduction afin d'éviter les coûts et les charges résultantdu lancement depuis la Terre, le transport et lesinstallations de manutention pour être placé en orbite,réalisant tous les espaces intérieurs directement dans levide spatial pour les employer aussi pour des fonctionsspécifiques liées aux besoins d'espace et d'habitabilité. Les solutions de propulsion sont illustrées tellesqu’équiper le space hub pour donner à l'ensemble dusystème des valeurs de force de gravitation (lunaireset martiennes) appropriées, ainsi que celles relativesà l'équilibre énergétique. Sont même prises en examen les solutionsnutritionnelles offertes par les cultures agricoles àplanter dans des modules appropriés de la stationspatiale (Agro-space). Elles vont permettre la viependant de longues périodes ; ainsi que les solutionsde protection contre les rayons cosmiques, et lesmoyens de surmonter et / ou limiter le handicap ducorps humain dans un environnement à gravité réduite- déjà largement connu par les astronautes sur l'ISS ;en illustrant les aspects biomédicaux, les problèmesd'adaptation physiologiques et psychophysiques liésà un séjour prolongé de l'homme dans des espacesconfinés et, en orbite (Biomedica, psychologie etadaptation). Un concept futuriste celui planeto-morfique duCentre for Near Space décrit dans cette publication,pour les solutions proposées et pour la visionsystémique proposée du point de vue des solutions deconception et d'ingénierie architecturale à la fois, parrapport à un arrangement standard de type modulairetel que la station spatiale internationale actuelle.

Vengono illustrate le soluzioni propulsive di cuidotare lo SpaceHub per imprimere all’intero sistemavalori di forza gravitazionale (lunare e marziana)appropriati, cosi come quelle relative al bilancioenergetico. Vengono esaminate le soluzioni nutritiveofferte dalle modalità di coltivazioni agricole daimpiantare in adeguati spazi e moduli della stazioneorbitale (Agrospace), per consentire la vita per lunghiperiodi, nonché le soluzioni per la protezione dai raggicosmici, cosi come le modalità per superare e/olimitare la disabilità fisica dell’organismo umano inambiente a gravità ridotta -già ampiamentesperimentato dagli astronauti sulla ISS- illustrandonegli aspetti biomedici, fisiologici e le problematiche diadattamento psicofisico legati alla permanenzaprolungata dell’uomo in ambienti confinati e ancor piùin orbita (Biomedica, psicologia ed adattamento).

Un concept avveniristico quello planetomorficodel Center for Near Space descritto in questapubblicazione, sia per le soluzioni suggerite sia per lavisione sistemica prospettata sia dal punto di vista deldesign architettonico e delle soluzioni ingegneristiche,rispetto ad un arrangement standard di tipo modularecome l’attuale stazione spaziale internazionale.

"Peripeteia" Habitat Espace Constellation Louis Daniel Pozo (2014)

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Architectures planétaires et technologies de constructionLes projets de colonisation de l'espace : la Lune (ESA) et Mars (NASA)

Marco Sorito, MSa - Home Design

l existe actuellement deux candidats possibles pourun établissement humain extra-terrestre : la Lune et Mars. L’ESA, l'Agence spatiale européenne a récemmentannoncé son engagement au développement d'unemission pour un habitat sur la Lune, alors que la NASA adécidé de coloniser Mars. Les deux missions ont plusieurs points communs etdes méthodes similaires pour la construction de coloniesfutures : l'ESA estime que le prolongement naturel del'exploration historique de la Lune est l'installation d'unMoon Village situé sur la face cachée. Le voyage dequatre jours nécessaires pour l'atteindre faciliterait laplanification de la mission, la recherche scientifique, letourisme spatial et l'envoi de matériel et de secoursd'urgence. L'Agence spatiale européenne soutient doncque dans les quinze prochaines années il sera possiblede vivre sur la lune grâce à un village imprimé en 3D. Abandonné par l'homme depuis 14 Décembre 1972(Apollo 17 NASA), la Lune sera à nouveau un chef de filedans l'exploration spatiale en grande partie en raisond'être la seule planète facilement accessible depuis lesmissions humaines. En outre, la colonie lunaire sera unbanc d'essai utile pour tester les technologies deconstruction et devenir la base pour le départ desmissions futures dans notre système solaire.

Currently there are two possible candidates foran extraterrestrial human settlement: the Moon andMars. ESA, the European Space Agency recentlyannounced its commitment to the development of amission to establish a settlement on our satellite, whileNASA has decided to colonize Mars. Both missions have several points in commonand similar methods for the construction of futuresettlements: ESA believes that the natural continuationof the historical exploration of the Moon is theinstallation of a Moon Village located on the far side.The four day trip needed to get there would facilitatethe planning of the mission, sending material, scientificresearch, space tourism and sending emergencyrelief. ESA has held that within the next fifteen years itwill be possible to live on the Moon thanks to a 3Dprinted lunar village. Abandoned by man since December 14, 1972(NASA mission Apollo 17), the moon will be a leaderin space exploration again, due to the fact of being theonly planet easily accessible to human missions. Also,the lunar colony will be useful to test constructiontechnologies and become the base for the departureof future missions in our Solar System.

Planetary Architectures and Construction TechnologiesI progetti di colonizzazione spaziale di Luna (ESA) e Marte (NASA)

Attualmente esistono due possibili candidati perun insediamento umano extraterrestre: la Luna eMarte. L'ESA, l'Agenzia Spaziale Europea harecentemente reso noto il suo impegno nello sviluppodi una missione a scopo di insediamento sul nostrosatellite, mentre la NASA è decisa a colonizzare Marte. Entrambe le missioni hanno diversi punti incomune e simili metodi per la costruzione dei futuriinsediamenti: l'ESA ritiene che la prosecuzionenaturale della storica esplorazione della Luna sial'installazione di un Moon Village posizionato sul suolato nascosto. Il viaggio di quattro giorni necessarioper arrivarvi faciliterebbe la progettazione dellamissione, la ricerca scientifica, il turismo spaziale el'invio di materiale e soccorsi in caso di emergenza.L’Agenzia Spaziale Europea sostiene, quindi, cheentro i prossimi quindici anni sarà possibile abitare sulnostro satellite grazie a un villaggio stampato in 3D. Abbandonata dall’uomo dal 14 Dicembre del 1972(missione NASA Apollo 17), la Luna tornerà ad essereprotagonista dell'esplorazione spaziale soprattuttograzie al fatto di essere l’unico pianeta facilmenteraggiungibile dalle missioni umane. Inoltre, la colonialunare potrà essere un utile banco di prova per testarele tecnologie di costruzione e diventare la base per lapartenza di future missioni nel nostro Sistema Solare.

mission NASA Apollo 17

Planetary Architecturesand Construction TechnologiesI progetti di colonizzazione spaziale di Luna (ESA) e Marte (NASA)

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La vision de la colonisation spatiale européenne estoptimiste et prévoit une collaboration internationale, avecla participation active de tous les États en possession d'unetechnologie aérospatiale, en évitant toute rivalité et lavolonté de vaincre. L'ESA travaille donc sur la conceptionet la fabrication d'imprimantes 3D pour produire un habitatcapable de soutenir la vie. Ces machines utilisent le régolitelunaire (le sable dont la surface est formé) pour produireune sorte de ciment qui sera utilisé par le robot fabricants.Malgré le nom de Moon Village, nous ne verrons pas surgirune petite ville avec des restaurants, des magasins et desmaisons, mais certains établissements humains reliésentre eux par de robots mobiles. Dans un premier temps,le travail des robots sera utile par ce que seront-ils àexplorer physiquement le territoire et à construire les «bâtiments ». L'ESA pense donc, à une coexistencecollaborative entre les humains et les machines, dontcertaines peuvent être contrôlées par une station spatialeéventuelle en orbite autour de la Lune. Les sites possibles pour un habitat ont été identifiésdans la partie cachée et dans le pôle sud de la Lune.Merci à son orbite particulière par rapport à la Terre, laLune montre toujours la même face à notre planète,tandis que l'autre est toujours caché ; jusqu'à présent,aucune mission humaine n'a jamais exploré ce domaine. La principale raison de ce choix est la protection qu'iloffre contre les ondes radio émises par la Terre ; un radiotélescope n’aurait pas d’interférences et pourrait explorerl’espace de façon beaucoup plus claire, en ouvrant denouveaux horizons pour la radioastronomie. De touteévidence, la communication avec Terre serait impossiblepuisque, chaque fois que notre planète disparaît derrièrel'horizon de la Lune, les ondes radio ne sont plus reçues. Pour cette raison, l'ESA lancera en orbite lunaire uncertain nombre de satellites pour les télécommunications. Le pôle sud, lui aussi inexploré, est intéressant pourla présence d'eau à partir de laquelle il sera possibled'extraire à la fois l'oxygène et le carburant pour lesfusées, d'ailleurs, grâce à l'inclinaison particulier de l'axelunaire, le pôle sud est constamment éclairé par le soleil,ce qui donne un avantage énorme pour la productiond'électricité par de panneaux photovoltaïques.

The vision of the European space colonization isoptimistic and expects an international collaboration,with the active participation of all spacefaring nations,avoiding any rivalry and conquest willings. ESA is alsoworking on the realization of 3D printers for theproduction of habitats able to sustain human life. These machines will use the lunar regolith (thesand of which the surface is made) to produce a sortof cement that will be used by builder-robots. Despite the name of Moon Village, we won't seea small town arising with restaurants, shops andhouses, but some human settlements connected toeach other by robotic rovers. Initially, the work of therobots will be relevant as they will physically explorethe territory and make "buildings." ESA is thinking,then, of a collaborative coexistence of humans andmachines, some of which can be controlled by a spacestation orbiting around the Moon. The sites candidates for a settlement have beenidentified in the far side and south pole of the Moon. Thanks to its special orbit relatively to the Earth,the Moon always shows the same side to our planet,while the other is always hidden; so far no humanmission has ever explored this area. The main reason for this choice is the protectionthat it offers against the radio waves emitted from theEarth; a radio telescope would not have interferencesand could explore the space in a much clearer way,opening new horizons for radio astronomy. Obviouslycommunication with the Earth would be impossiblesince, whenever our planet disappears behind thelunar horizon, the radio waves are no longerreceivable. For this reason, ESA is thinking oflaunching a series of satellites for telecommunicationsin the lunar orbit. The south pole, also unexplored, is interesting forthe presence of abundant reserves of water fromwhich extract both oxygen and fuel for the rockets,also thanks to the particular inclination of the lunaraxis, the south pole is constantly illuminated by thesun, which gives a huge advantage for the productionof electricity using photovoltaic panels.

La visione della colonizzazione spaziale europea èottimistica e prevede una collaborazione internazionale,con il contributo attivo di tutti gli stati in possesso di unatecnologia aerospaziale, evitando qualsiasi rivalità evolontà di conquista. L’ESA sta così lavorando allaprogettazione e realizzazione di stampanti 3D per laproduzione di habitat in grado di sostenere la vita. Questemacchine utilizzeranno la regolite lunare (la sabbia di cuiè formata la superficie) per produrre una sorta di cementoche verrà utilizzato dai robot costruttori. Nonostante il nome di Moon Village, non vedremosorgere una piccola città con ristoranti, negozi e case maalcuni insediamenti umani collegati tra di loro grazie a roverrobotici. Inizialmente, l'operato dei robot sarà rilevante inquanto dovranno essere loro ad esplorare fisicamente ilterritorio e costruire gli “edifici”. L'ESA pensa, dunque, aduna collaborativa coesistenza di esseri umani e macchine,alcune delle quali potrebbero essere comandate da unaeventuale stazione spaziale in orbita attorno alla Luna. I possibili siti per un insediamento sono statiindividuati nella parte nascosta e nel polo sud della Luna.Grazie alla sua particolare orbita rispetto alla Terra, laLuna mostra sempre lo stesso lato al nostro pianeta,mentre l'altro è sempre nascosto; finora nessunamissione umana ha mai esplorato questa zona. Il motivo principale di questa scelta è la protezioneche offre nei confronti delle onde radio emesse dallaTerra; un radiotelescopio non avrebbe interferenze epotrebbe esplorare lo spazio in maniera molto più chiara,aprendo nuovi orizzonti alla radioastronomia. Ovviamentela comunicazione con la Terra sarebbe impossibile datoche, ogni volta che il nostro pianeta scompare dietrol'orizzonte lunare, le onde radio non sono più ricevibili. Perquesto motivo l'ESA dovrà lanciare in orbita lunare unaserie di satelliti per la telecomunicazioni. Il polo sud, invece, anch'esso inesplorato, risultainteressante per la presenza di acqua da cui saràpossibile estrarre sia ossigeno che combustibile per irazzi, inoltre, grazie alla particolare inclinazione dell'asselunare, il polo sud risulta costantemente illuminato dalsole, il che dà un enorme vantaggio per la produzionedi energia elettrica con pannelli fotovoltaici.

Moon village

Moon, Far-Side Phase 140

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Dans ces dernières années, les grandes agencesspatiales ont entrepris de nombreuses études sur lesfaçons d'installer un habitat sur une planète extra-terrestre, mais la vision actuelle comporte deuxtechniques principales : l'utilisation d'éléments gonflableset l'impression 3D. Les difficultés à surmonter sont nombreuses :d'abord, il faut transporter tout l'équipement et le matérielnécessaires à la mission. Les vols spatiaux sontextrêmement coûteux et chaque kilo lancé en orbiteaffecte le budget (il a été estimé par la NASA pour mettreen orbite un litre d'eau, il en coûte 20 000 $). Il est nécessaire, au moins au début, éviter unéquipage humain afin d'économiser de l'espace et desressources précieuses, respecter la soi-disant « fenêtrede lancement », c’est à dire choisir le moment où ladestination est à la plus courte distance de la Terre, faceà de conditions extrêmes de température, gravité etpression que la destination présente, etc. Les phases d'étude pour la création du Village Lunetiennent compte de tous ces aspects : les premiers à yarriver seront une série de robots mobiles et unitésd'habitation. Les modules seront la première matriced’habitat réel. Une fois sur la surface, une structure enforme de dôme sera gonflée avec des raidisseursspécifiques qui vont constituer la zone vitale, tandis quele module aura la fonction de payload, à savoir la zoneétanche à l'eau qui permet aux astronautes de sedéplacer de l'intérieur vers l'extérieur de la structure. Ensuite, le robot équipé d'une tête d'impression pourl'impression en 3D, va créer une sorte de réseautridimensionnel autour du dôme, alors que d'autresremplissent chaque couche successive avec le regolite defaçon à créer une coque de plus grande épaisseur etrésistance pour bloquer les rayonnements nocifs du soleil etde l'espace et de micrométéorites, extrêmement dangereuxpour les humains. Ce processus de construction prendra letemps de trois mois sur Terre pour chaque unité, et seulementaprès cette étape, l'arrivée des astronautes est prévue. En plus de l'ESA, sont impliqués dans la préparationde la mission, l'agence bien connue Foster et Partners etla Monolite, une société anglaise fondée par l'ingénieur

In last few years, the main space agencies haveundertaken a number of studies about how to install asettlement on an extraterrestrial planet but the currentvision involves two main techniques: the use ofinflatable elements and the 3D printing. The difficulties to overcome are plenty: first of allthe need to carry all the equipment and necessarymaterial on a unique journey, possibly. Spacelaunches are extremely expensive and every kilogramlaunched into orbit affects the budget (NASA has beenestimated that launch into orbit a liter of water costs $20,000). It's necessary, at least initially, to avoid ahuman crew in order to save space and valuableresources, respect the so-called "launch windows",which means choosing the moment when the distanceEarth-Moon is the shortest, face the extremeconditions of temperature, gravity and pressure thatthe destination presents, etc. The stages for building the Moon Village take intoaccount all these aspects: the first to arrive will be anunmanned mission with a series of rover and housingmodules. The modules will be the matrix of the firstreal settlement. Once on the surface, a dome shapedstructure with special stiffeners that form the vital zone,will be inflated, while the payload module will act asthe area that allows the astronauts to move from theinside to the outside of the structure. Subsequently therovers equipped with a print-head for 3D printing, willcreate a kind of three-dimensional network around thedome, while others will fill every next layer, with theregolith as to create a shell of great thickness andstrength so to block any harmful radiation coming fromthe sun and the space and any micro-meteorites,extremely dangerous for humans. This buildingprocess will take time about three earth months persingle unit, and only after this stage, the arrival of theastronauts will be expected. In addition to ESA, the well-known architecturalfirm Foster and Partners and the Monolite, an Englishcompany founded by the italian engineer Enrico Dini,are involved in the preparation of the mission.

Negli ultimi anni, le grandi agenzie spaziali hannointrapreso numerosi studi riguardo ai modi di installareun insediamento su un pianeta extraterrestre ma lavisione attuale prevede due principali tecniche: l'usodi elementi gonfiabili e la stampa 3D. Le difficoltà dasuperare sono numerose: innanzitutto si tratta ditrasportare tutta l'attrezzatura e il materiale necessarioalla missione. I voli spaziali sono estremamentecostosi e ogni chilogrammo lanciato in orbita incide sulbudget (è stato stimato dalla NASA che lanciare inorbita un litro d'acqua, costa 20.000 $). E' necessario,almeno inizialmente, evitare un equipaggio umano alfine di risparmiare spazio e risorse preziose, rispettarele cosiddette “finestre di lancio”, ovvero scegliere ilmomento in cui la destinazione si trova alla distanzaminore dalla Terra, affrontare le condizioni estreme ditemperatura, gravità e pressione che la destinazionepresenta, ecc. Le fasi studiate per la creazione del Moon Villagetengono in considerazione tutti questi aspetti: i primi adarrivare saranno una serie di rover e di moduli abitativi.I moduli costituiranno la prima matrice dell'insediamentovero e proprio. Una volta sulla superficie, verrà gonfiatauna struttura a forma di cupola con speciali irrigidimentiche costituirà la zona vitale, mentre il modulo avràfunzione di payload, ovvero la zona a tenuta stagna checonsente agli astronauti di muoversi dall'internoall'esterno della struttura. Successivamente dei roverdotati di una testina per la stampa 3D, creeranno unasorta di reticolo tridimensionale attorno alla cupola,mentre altri riempiranno ogni successivo strato con laregolite in modo da creare un guscio di grande spessoree resistenza in grado di bloccare le dannose radiazioniprovenienti dal sole e dallo spazio ed eventuali micro-meteoriti, estremamente pericolosi per gli esseri umani. Questo processo di costruzione richiederà il tempodi tre mesi terrestri per singola unità abitativa, e solodopo questa fase, è previsto l'arrivo degli astronauti. Oltre all'ESA, sono coinvolti nella preparazionedella missione, il noto studio di architettura Foster andPartners e la Monolite, società inglese fondatadall'ingegnere italiano Enrico Dini.

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italien Enrico Dini. Le Monolithe a mis à point une grandeimprimante (4x4 mt avec 300 buses), appelé D-formecapable de déposer, couche après couche, une substancesaline de concentration sur un lit de sable. Ce procédéproduit des éléments similaires à la roche qui peuvent êtresoit monolithiques, soit vides. Il est évident que ce n’est paspossible livrer ce grand appareil à la Lune et la stratégied’impression sera légèrement différente, mais le principede base reste inchangé. Il est évident que l'utilisation de matériaux locaux estun choix obligé en une mission de colonisation spatiale. Avec l'expérience acquise dans la conception del'habitation lunaire en 2013, l'agence de Foster participeégalement à la compétition NASA 2015 pour la conceptiond'un habitat sur Mars réalisée grâce à l'utilisation del'impression 3D. Cette fois, les architectes ont décidé d'uneapproche différente et imaginé l'envoi sur la planète rouge,d’une série de robots qui, au lieu d'utiliser la méthodecommune d'impression, utilisent la chaleur pour fairefondre le régolite sur Mars afin de créer une coque deprotection résistant pour les capsules/logement. Il faut dire que ce dernier projet, choisi dans les 30finalistes, ne sera pas le lauréat ; il sera choisi à la placele projet de deux équipes associés, les Space ExplorationArchitecture et les Clouds Architecture Office de New Yorkqui présentent une intéressant coquille de glace impriméepar un système particulier qui utilise l'eau présente sousla surface de la planète. Dans cette vision opposée del'utilisation du feu et de l'eau, cette dernière est gagnante. Au contraire de l'ESA, la NASA a décidé d'envoyerune équipe humaine vers Mars et d'établir une coloniepar 2037. Mars est la seule planète connue dans lesystème solaire, ayant de nombreuses caractéristiquesen commun avec notre planète, telles que la gravité, bienqu’inférieure, une journée de 24 heures, la présence desaisons, une atmosphère et la présence d'eau en état deglace. Cependant, l'absence d'un champ magnétique etl'atmosphère mince, signifie qu'il n'y a pas de défensesnaturelles contre le rayonnement solaire et les rayonscosmiques. Grâce aux sondes en orbite autour de la planète etaux rover Spirit, Opportunity et Curiosity la connaissance

Monolite has developed a large printer (4x4meters with 300 nozzles), called D-shape able todeposit, layer after layer, an aggregating salinesubstance on a bed of sand. This process produceselements similar to the rock that can be eithermonolithic and hollow. Obviously it will not be possibleto carry this great machine to the Moon and the printstrategy will be slightly different, but the basic principleremains the same. Obviously the use of local materials is amandatory choice in a space colonization mission.With the experience gained in the design of the LunarHabitation in 2013, Foster's studio also participated in2015 to the NASA competition to design a settlementon Mars with the use of 3D printing. This time thearchitects decided for a different approach andimagined to send to the red planet, a series of robotsthat, instead of using the common method of printing,use heat to melt the Martian regolith, to create aresistant protective shell for the capsule housing. It must be said that this last project, got into the30 finalists, it wasn't the winner, instead the project oftwo conjoint teams was chosen: the Space ExplorationArchitecture and Clouds Architecture Office from NewYork who presented an interesting shell of ice moldedthrough a particular system using the water present onthe planet's surface. In this opposed view of the useof fire and water, the latter is the winner. Contrarily to ESA, NASA has decided to send ahuman crew to Mars and establish a colony by 2037.Mars is the only planet known in the Solar Systemwhich has a lot in common with our planet, like a similargravity , although lower, a day of 24 hours, the presenceof seasons, an atmosphere and the presence of waterin the ice state. However, the lack of a magnetic fieldand the thin atmosphere, gives no natural defensesagainst solar radiation and cosmic rays. Thanks to the probes orbiting around the planetand the rovers Spirit, Opportunity and Curiosity, theknowledge of the composition of the terrain is fairlyaccurate, hypothetically allowing different possibleareas of settlement. Here too, the south pole is an

La Monolite ha sviluppato una stampante di grandidimensioni (4x4 mt con 300 ugelli), chiamata D-shape ingrado di depositare, strato dopo strato, una sostanzasalina aggregante su un letto di sabbia. Questo processoproduce elementi simili alla roccia che possono esseresia monolitici, sia cavi. Ovviamente non sarà possibiletrasportare questo grande apparato fin sulla Luna e lastrategia di stampa dovrà essere leggermente diversa,ma il principio di base rimane invariato. Ovviamente l'uso di materiali locali è una sceltaobbligata in una missione di colonizzazione spaziale.Grazie all'esperienza maturata nella progettazione delLunar Habitation nel 2013, lo studio di Foster partecipaanche al concorso della NASA del 2015 per l'ideazionedi un insediamento su Marte realizzato attraverso l'usodella stampa 3D. Questa volta gli architetti decidonoper un diverso approccio e immaginano di inviare sulpianeta rosso, una serie di robot che, anzichéutilizzare il comune metodo di stampa, utilizza il caloreper fondere la regolite marziana in modo da creare unresistente guscio protettivo per le capsule abitative. C'è da dire che quest'ultimo progetto, rientratonei 30 finalisti, non risulterà vincitore, verrà invecescelto il progetto di due team congiunti, gli SpaceExploration Architecture e i Clouds Architecture Officedi New York che presentano un interessante guscio dighiaccio stampato attraverso un particolare sistemache utilizza l'acqua presente sotto la superficie delpianeta. In questa opposta visione dell'uso del fuocoe dell'acqua, quest'ultima risulta vincente. Al contrario dell'ESA, la NASA è decisa amandare un equipaggio umano su Marte e stabilirviuna colonia entro il 2037. Marte è l'unico pianetaconosciuto nel sistema solare, ad avere moltecaratteristiche in comune col nostro pianeta, come lagravità simile, anche se inferiore, un giorno di 24 ore,la presenza di stagioni, una atmosfera e la presenzadi acqua allo stato di ghiaccio. Tuttavia la mancanzadi un campo magnetico e la sottile atmosfera, fanno sìche non ci siano difese naturali contro la radiazionesolare e i raggi cosmici.

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de la conformation du terrain est tout à fait précise, ce quinous permet de supposer plusieurs sites possibles delocalisation d’habitats. Ici aussi, le pôle sud est un boncandidat grâce à la présence abondante de glace d'eauet à la possibilité de garder le contact avec la terre à longmais, l'orbite de Mars étant très excentrique, lestempératures ont une forte fluctuation (de + 27 °C aucours de la saison chaude, à l'équateur, de -11 °C à -133°C aux pôles). Pour cette raison, un habitat dans la zoneéquatoriale jouirait de températures plus stables pendanttoute l'année martienne, également les dernièresmesures ont révélé la présence d'eau, même en dehorsdes pôles. Une autre région intéressante pour une coloniehumaine possible a été identifiée dans la Valles Marineris,le célèbre Grand Canyon qui va de l'est à environ 3000kilomètres à l'ouest. Grâce à la profondeur moyenne de8000 mètres, il à une pression plus élevée de 25% parrapport à la surface, ce qui représente un avantage dupoint de vue technologique . En fin de compte, une mission vers Mars impliqueune série de problèmes beaucoup plus que la Lune, àcommencer de la durée le voyage . Il faudra 6-8 moispour arriver, de 6 à 18 mois de permanence et d'autres6/8 pour le voyage de retour. La distance moyenne Terre-Mars est d'environ 225.000.000 km qui nécessite unminimum de 150 jours de voyage. Ainsi, les astronautesseront exposés pendant une longue période à tous lespièges qu'une mission de ce genre implique. Ils ne sont toujours pas clairs les effetspsychologiques d’une si longue période d'isolement, encontact avec les quelques autres personnes de l'équipage,le manque d'affection de la famille et la difficulté d'unecommunication en temps réel avec la Terre. En fait, environ 13/18 minutes sont nécessairespour l’allée/retour d’un signal radio de Mars à Terre :c'est la raison pour laquelle certains préfèrent unemission humaine à celle robotique. Les robots doiventêtre programmés et contrôlés à distance, alors que leshumains peuvent agir de manière indépendante,économiser beaucoup de temps et remplir un plusgrand nombre de missions que leurs homologuesmécaniques.

excellent candidate thanks to the abundant presenceof water ice and the ability to maintain long contactwith Earth but, since the orbit of Mars is very eccentric,temperatures have a strong fluctuation (from + 27°Cduring the hot season, at the equator, from -11°C to -133°C on the poles). For this reason a settlement inthe equatorial zone would enjoy more stabletemperatures during the whole martian year, also thelatest measurements revealed the presence of watereven outside the poles. Another interesting region fora possible human colony was identified in the VallesMarineris, the famous grand canyon that stretchesfrom east to west for about 3,000 kilometers. Thanksto the average depth of 8,000 meters, has a pressureby 25% higher compared to the surface, which is anadvantage, from the technological point of view. Definitively a mission to Mars involves a series ofmuch greater problems than to the Moon, beginningfrom the journey. It will take 6/8 months to get there,from 6 to 18 months to stay and 6/8 months more forthe return trip. The average Earth-Mars distance isabout 225 million kilometers which requires aminimum of 150-day journey. Then the astronauts willbe exposed for a long period of time to all the risks thata mission of this kind involves. The psychological effects are not well understoodyet for such a long period of isolation, contact with theother few crew individuals, the lack of family affection andthe difficulty of a real-time communication with Earth. Infact, it takes about 13/18 minutes for a radio signal to getfrom Mars to Earth and the way back. In fact this is thereason why some prefer a manned mission to therobotics ones. The robot must be programmed andcontrolled remotely, while humans can act independently,saving much time and completing a larger number ofmissions than their mechanical counterparts. In addition to the enormous problems that theactual voyage presents, it's necessary to face thechallenges of the Martian environment that thissettlement architecture has to respond to. It is, at theend, a questio of ensuring the survival of a group ofhumans in extreme weather conditions such as the

Grazie alle sonde in orbita attorno al pianeta e ai rover Spirit, Opportunity e Curiosity, la conoscenza dellacomposizione e conformazione del terreno è abbastanza precisa, permettendo di ipotizzare diverse possibili zone diinsediamento. Anche qui il polo sud è un ottimo candidato grazie all'abbondante presenza di ghiaccio di acqua e allapossibilità di mantenere a lungo il contatto con la Terra ma, dato che l'orbita di Marte è molto eccentrica, le temperaturehanno una decisa fluttuazione (da +27°C durante la stagione più calda, all'equatore, dai -11°C a -133°C dei poli). Perquesto motivo un insediamento nella zona equatoriale godrebbe di temperature più stabili durante tutto l'arco dell'annomarziano, inoltre le ultime misurazioni hanno rivelato la presenza di acqua anche al di fuori dei poli. Un'altra regioneinteressante per una eventuale colonia umana è stata individuata nella Valle Marineris, il famoso grande canyon chesi estende in direzione est ovest per circa 3000 chilometri. Grazie alla profondità media di 8.000 metri, presenta unapressione maggiore del 25% rispetto alla superficie, il che rappresenta un vantaggio dal punto di vista tecnologico. In definitiva, una missione su Marte comporta una serie di problemi decisamente maggiore rispetto aduna sulla Luna, ad iniziare dalla durata del viaggio. Saranno necessari 6/8 mesi per arrivare, dai 6 ai 18 mesidi permanenza e altri 6/8 per il viaggio di ritorno. La distanza media Terra-Marte è di circa 225 milioni dichilometri che richiede un viaggio minimo di 150 giorni. Quindi, gli astronauti saranno esposti per lungo tempoa tutte le insidie che una missione di questo genere comporta. Ancora non sono ben chiari gli effetti psicologici di un così lungo periodo di isolamento, a contatto con i pochialtri individui dell'equipaggio, la mancanza degli affetti familiari e la difficoltà di una comunicazione in tempo reale conla Terra. Occorrono, infatti, circa 13/18 minuti affinché un segnale radio in partenza da Marte arrivi sulla Terra e torniindietro. Difatti questo è il motivo per cui alcuni preferiscono una missione umana a quella robotica. I robot devonoessere programmati e comandati a distanza, mentre gli esseri umani possono agire in autonomia, risparmiandomoltissimo tempo e completando un numero di missioni molto maggiore rispetto alle loro controparti meccaniche. Oltre agli enormi problemi che il viaggio vero e proprio presenta, sarà necessario affrontare tutte le sfidedell'ambiente marziano ai quali l'architettura dell'insediamento dovrà rispondere. Si tratta, in definitiva, diassicurare la sopravvivenza ad un gruppo di esseri umani in condizioni climatiche estreme quali la presenzadi radiazioni nocive, l'assenza di ossigeno, di acqua liquida, la ridotta gravità, con l'ulteriore problema dellaproduzione di energia.

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En plus des problèmes énormes que le voyageprésente, il sera nécessaire faire face à tous les défis del'environnement martien auxquels cette architecturedevra répondre . Il est nécessaire, en définitive, d'assurerla survie d'un groupe d'êtres humains dans des conditionsclimatiques extrêmes telles que la présence derayonnements nocifs, l'absence d'oxygène, d'eau liquide,la gravité réduite, avec le problème ultérieure de laproduction d'énergie. A la résolution d'une partie des questions liées à lapremière phase de construction, vise précisément leconcours organisé par la NASA en 2015. Comme déjàmentionné, l'agence Foster and Partners, présente unesolution d'impression 3D qui prévoit la fusion du régolitemartien, mais il n’est pas le seul, vu que même les projetsà la troisième et la deuxième place proposent une solutiontechnique basée sur la chaleur, appelée lave casting. Mais la véritable innovation conceptuelle a étéintroduite par le projet de l’équipe laréate, SEArch (EspaceExploration Architecture) et Clouds AO (Clouds Bureaud'architecture), où l'utilisation de matériaux locaux arrive àla glace sous la surface, une solution extrêmement raffinée. Le projet, appelé Ice House prévoit que la premièrephase soit réalisée entièrement par de robots : lors del'atterrissage, les moteurs du module principal vont créer unpetit cratère, ce qui expose la glace à la mince atmosphèremartienne. Cette dépression servira d'excavation defondation pour la Ice House, tandis que les vraies fondationsseront construites par de robots appropriés appelésWaSiBo par un procédé de frittage, à savoir le chauffagedu régolite presque au point de fusion et le compactage dumatériau, afin de créer une surface solide et stable. Le WaSiBo sera également chargé de recueillir etd'arrimer la glace pour sa prochaine utilisation. A ce stade,il sera possible de gonfler une membrane en ETFErenforcée par des fibres Dyneema qui permettra de créerla séparation entre l'environnement externe et interne etd'empêcher à la glace d'être exposés, donc de sublimer. Cette barrière spéciale doit être préparée sur Terreet devra résister à la pression interne de 7000 Pa, unevaleur environ 100 fois supérieure à la pressionatmosphérique à la surface de Mars (pour avoir une idée

presence of harmful radiation, the absence of oxygenand liquid water and the reduced gravity, with theadditional problem of energy production. Solving the issues related to the first settlementphase is the target of the NASA internationalcompetition. As already said, Foster and Partners,presents a 3D printing solution that provides the fusionof regolith Mars, but is not the only seen, even theprojects ranked in the third and second place providean heat-based solution called lava casting. But the real conceptual innovation is introducedby the project of the first prize winning teams, SEArch(Space Exploration Architecture) and Clouds AO(Clouds Architecture Office), where the use of localmaterial reaches an extremely refined solution: theuse of the sub-surface ice. The project, called Ice House foretells that the firstphase will be carried out entirely by robots: during thelanding of the main module, engines will create a smallcrater, exposing the ice to the thin martian atmosphere. This depression will serve as the foundationexcavation for the Ice House, the real foundations willbe constructed by robots called WaSiBo through asintering process, the heating of the regolith almost tothe point of fusion and the compaction of the material,in order to create a solid, stable surface. The WaSiBowill also be tasked to collect and store the ice for its nextuse. At this point an ETFE membrane will be inflated,reinforced with Dyneema fibers which will create theseparation between the external and internalenvironment and prevent the ice from being exposed tothe thin Martian atmosphere and then to sublimate. This special barrier must be prepared on Earthand will have to resist the internal pressure of 7,000Pa, an approximately 100 times greater value than theatmospheric pressure on Mars (to get an idea of thevalues involved, we must remember that the pressureon Mars is 610 Pa, while on Earth is 101,325 Pa). Thiswill create an environment at the same pressure asthe space shuttle, allowing the astronauts to avoidwearing an EVA (Extra Vehicular Activities) suit, limitedto a lighter isolation suit and a respirator.

Alla risoluzione di parte delle problematiche legate alla prima fase di insediamento, si rivolge appunto ilconcorso indetto dalla NASA nel 2015. Come già detto, lo studio Foster and Partners, presenta una soluzionedi stampa 3D che prevede la fusione della regolite marziana, ma non è il solo visto che anche i progetticlassificatisi al terzo e secondo posto prevedono una soluzione tecnica basata sul calore chiamata lava casting. Ma la vera innovazione concettuale è introdotta dal progetto dei team vincitori del primo premio, SEArch(Space Exploration Architecture) and Clouds AO (Clouds Architecture Office), dove l'utilizzo del materiale localesi spinge fino al ghiaccio presente sotto la superficie, sviluppando una soluzione estremamente raffinata. Il progetto, denominato Ice House prevede che la prima fase sia espletata interamente da robot: durantel'atterraggio i motori del modulo principale creeranno un piccolo cratere, esponendo il ghiaccio alla sottileatmosfera marziana. Questo avvallamento servirà come scavo di fondazione per la Ice House, mentre lefondamenta vere e proprie saranno costruite da appositi robot chiamati WaSiBo attraverso un processo disinterizzazione, ovvero il riscaldamento della regolite quasi fino al punto di fusione e il compattamento delmateriale, al fine di creare una superficie solida e stabile. I WaSiBo avranno anche il compito di raccogliere estivare il ghiaccio per il loro successivo utilizzo. A questo punto sarà possibile gonfiare una membrana in ETFErinforzata con fibre di Dyneema che creerà la separazione tra ambiente esterno ed interno e impedirà al ghiacciodi essere esposto e quindi di sublimare. Questa speciale barriera dovrà essere preparata sulla Terra e dovrà resistere alla pressione interna di 7.000Pa, un valore circa 100 volte maggiore della pressione atmosferica sulla superficie marziana (per avere un'ideadei valori in gioco, ricordiamo che la pressione su Marte è di 610 Pa, mentre sulla Terra è di 101.325 Pa). Ciòconsentirà di creare un ambiente alla stessa pressione dello space shuttle permettendo agli astronauti di evitaredi indossare una tuta EVA (Attività Extra Veicolari), ma a limitarsi ad una più leggera tuta isolante e un respiratore. Inizia a questo punto la costruzione della barriera di ghiaccio grazie all'utilizzo di speciali robot, chiamati iBo, dotatidi una testina di stampa a tre ugelli. Il materiale di stampa consiste in una speciale miscela di acqua, fibre trasparenti

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des valeurs en jeu, nous devons nous rappeler que lapression sur Mars est 610 Pa, tandis que sur la Terre est101,325 Pa). Cela va créer un environnement à la mêmepression de la navette spatiale permettant auxastronautes d'éviter de porter un costume EVA (activitésextra véhiculaires), mais seulement une combinaisonisolante plus légère et à un respirateur. À ce stade, la construction de la barrière de glacecommence grâce à l'utilisation de robots spéciaux, appelésiBo, équipés d'une tête d'impression avec trois buses. Le support d'impression est constitué d'un mélangespécial d'eau, de fibres transparentes et aérogel de silicium,un composé particulier novateur pour ses extraordinairespropriétés d'isolation. Le résultat sera une structure trèsrésistante à la robustesse comparable au granit. Une foisterminée l'enveloppe extérieure, la construction démarre del'espace de vie. Cette fois-ci, sur la surface intérieure estmoulée une couche d'aérogel, de manière à assurer leconfort thermique suffisante, tandis que l'extérieur de lacoque, comme tout l'espace intermédiaire sera maintenu àla même température de la surface, c’est à dire au-dessousdu point de congélation de l'eau. Une fois la structureachevée, le développement de la culture hydroponiquecommence : les plantes et les graines apportées avec lemodule d'atterrissage, vont se développer et produire del'oxygène en utilisant du dioxyde de carbone (CO2), dontl'atmosphère de Mars est riche. Dans la zone intermédiaireentre les deux coquilles de glace, l’on aura une atmosphèremixte de CO2 et O2. A la fin de cette première phase, lamise en place d'un groupe d'astronautes est possible, quiviendra avec la mission suivante. De toute évidence, il sera nécessaire de choisir unezone qui a une température inférieure à zéro tout au long del'année et les réserves d'eau nécessaires. L'équipe deconception a identifié comme lieu d'atterrissage une régionau nord du mont Alba, juste au-dessous du pôle Nord, qui aégalement une excellente exposition au soleil. L’on croit quedans les régions polaires martiennes sont contenues dequantités considérables d'eau en forme de glace, à uneprofondeur variable, cachée sous le régolite. La pression decette couche de protection empêche à la glace de sublimer,c’est à dire, de passer directement de l'état solide à l'état

At this point the construction of the outer barrier ofice thanks will begin to the use of special robots, calledIbo, equipped with a printing head with three nozzles.The print material consists of a special mixture of water,transparent silicon fibers and aerogel, an innovative,particular compound with extraordinarily insulatingproperties. The result will be a highly resistant structurecomparable to granite. When the outer shell is finished,the construction of the living space itself, will begin. Thistime, on the inner surface a layer of aerogel will beprinted, in order to ensure the sufficient thermal comfort,while the exterior of the shell will remain at the samesurface temperatures, below the freezing point of water.Once the structure is completed, the development ofhydroponics will start: plants and seeds brought with thelander will begin to grow and to produce oxygen usingthe carbon dioxide (CO2) of which the atmosphere ofMars is rich. In the intermediate zone between the twoice shells, a mixed atmosphere between CO2 and O2,is present. At the end of this first phase, theestablishment of a group of astronauts is possible, whichwill arrive with the next mission. Obviously it's necessary to choose an area thathas a temperature below zero throughout the year,and that has the necessary water reserves. Thedesign team has identified as a possible landing spot:an area north of Mount Alba, just below the North Pole,which also enjoys a good sun exposure. It is believedthat in the Martian polar regions significant amountsof water are contained in the form of ice, at a variabledepth, hidden under the regolith. The pressure of thisprotective layer prevents the ice to sublimate, that is,to pass directly from the solid to the gaseous state,because of the very low atmospheric pressure. Why it was chosen the ice as a building material,following a so different road from the other projects?Water has the particular ability to absorb high powermicrowaves, making it an excellent radiation shield,while remaining transparent to visible light. Given thesupposed abundance of ice and sub-zerotemperatures, the water sprayed from the robots willinstantly freeze, ensuring the solidity of the structure.

di silicio e aerogel, un particolare innovativo compostodalle proprietà straordinariamente isolanti. Ne risulterà unastruttura altamente resistente dalla robustezzacomparabile al granito. Una volta ultimato il guscio esterno,inizia la costruzione dello spazio vitale vero e proprio. Questa volta, sulla superficie interna vienestampato uno strato di aerogel, al fine di garantire ilsufficiente comfort termico, mentre l'esterno delguscio, come tutto lo spazio intermedio resterà allastessa temperature della superficie, ovvero sotto ilpunto di congelamento dell'acqua. Completata la struttura, inizia lo sviluppo dellecolture idroponiche: le piante e i semi portati con illander, cominceranno a crescere e a produrreossigeno utilizzando l'anidride carbonica (CO2) di cuil'atmosfera di Marte è ricca. Nella zona intermedia trai due gusci di ghiaccio, si avrà un'atmosfera mista traCO2 e O2. Al termine di questa prima fase, è possibilel'insediamento di un gruppo di astronauti, i qualiarriveranno con la missione successiva. Ovviamente sarà necessario scegliere una zona cheabbia una temperatura al di sotto dello zero per tutto l'annoe che disponga delle necessarie riserve idriche. Il team diprogettazione ha individuato come possibile punto diatterraggio una zona a nord del Monte Alba, poco al disotto del polo Nord, che gode anche di un'ottimaesposizione solare. Si ritiene che nelle regioni polarimarziane siano contenute notevoli quantità di acqua sottoforma di ghiaccio, ad una profondità variabile, nascostasotto la regolite. La pressione di questo strato protettivoimpedisce al ghiaccio di sublimare, cioè di passaredirettamente dallo stato solido a quello gassoso, a causadella bassissima pressione dell'atmosfera. Ma perché è stato scelto proprio il ghiaccio comemateriale di costruzione, seguendo una strada nettamentein controtendenza rispetto agli altri progetti presentati? L'acqua ha la particolare capacità di assorbire lemicroonde ad alta energia, facendone un ottimo schermocontro le radiazioni, restando trasparente alla luce visibile.Data la presunta abbondanza di ghiaccio e le temperaturesotto lo zero, l'acqua nebulizzata dai robot congeleràall'istante garantendo la solidità della struttura.

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gazeux, en raison de la faible pression atmosphérique. Mais pourquoi la glace a été-elle choisie en tant quematériel de construction, suivant une route clairement encontre-tendance par rapport à d'autres projets proposés ? L'eau a la capacité unique d'absorber les micro-ondesde forte puissance, ce qui en fait un excellent blindagecontre un rayonnement, tout en restant transparent à lalumière visible. Compte tenu de l'abondance présumée deglace et des températures sous zéro, le jet d'eau du robotgèle instantanément garantissant la solidité de la structure.En plus de l'aspect pratique, cette proposition répond auxproblèmes psychologiques liés à la vie pendant une longuepériode dans un lieu entièrement couvert par le régolite etisolé du monde extérieur, tel que proposé par la plupart deséquipes participant au concours. L'idée d'une structuretranslucide et donc lumineuse permet le déroulementnormal des cycles veille / sommeil des astronautes, sansles priver de l'exposition nécessaire à la lumière naturelle.

Un autre projet extrêmement intéressant est le MarsOne. C’est une mission étudiée en détail pour envoyer ungroupe d'astronautes sur Mars avec un billet à sensunique. Malgré le risque très élevé que la missionimplique et les difficultés extrêmes qui seront soumis,deux cent mille personnes ont déjà présenté leurscandidatures sur le site Web de l'entreprise (en 2016). Une feuille de route de Mars prévoit plusieursétapes, avec la sélection des aspirants astronautes déjàcommencé en 2013 jusqu'au départ de la premièreéquipe en 2026, suivie par des missions successives tousles 26 mois (six équipes de quatre personnes chacune). La première phase consiste en la mise en orbite desatellites de communication et de préparation de l'habitatpour le premier équipage. Les premiers lancementsporteront sur le sol martien un total de six modulescontenant tout le nécessaire pour les fonctions vitales,traitées et préparées par un robot mobile . L'eau etl'oxygène seront produits in situ par l'exploitation desressources martiennes et constituent une réserve avantl'arrivée des colons, attendu en 2027. L'énergie pour le fonctionnement de la structure estbasé sur l'utilisation de panneaux solaires à « film » qui

In addition to the practical aspect, this proposalsolves the psychological problems arising from livingfor a long time in a totally regolith-coveredenvironment, isolated from the external world, asproposed by most of the teams participating in thecompetition. The idea of a translucent and brightstructure allows the normal course of wake/sleepcycles of the astronauts, without depriving them of thenecessary exposure to natural light.

Another extremely interesting project is the MarsOne. It is a mission studied in detail to send a groupof astronauts to Mars with a one-way ticket. Despitethe very high risks that the mission entails and theextreme hardships that will be suffered, two hundredthousand people have already submitted theirapplications on the company's website (in 2016). The Mars One's roadmap contemplates severalstages, with the selection of astronauts already begunin 2013, until the start of the first crew in 2026, followedby subsequent missions every 26 months (six teamsof four people each are expected). The first step is toput into orbit satellites for communication and habitatin preparation for the first crew. The first launch willcarry onto Martian soil a total of six modules containingeverything needed for vital functions, handled andprepared by robotic rovers. Water and oxygen will beproduced on the spot exploiting Martian resources andwill be a first reserve for the arrival of settlers,expected in 2027. The energy that will run throughout the structureis based on the use of film-solar-panels that will haveto be constantly cleaned from the thin Martian dust toensure their effectiveness, while food production ismainly based on the cultivation of plants with artificiallight. A certain amount of food coming from the Earthwill be available in modules previously landed on theplanet and others will come with later missions. The estimated cost to reach the first crew onMars is six billion dollars in addition to other fourbillions for each subsequent mission.

Oltre all'aspetto pratico, questa proposta risolve ilproblema psicologico derivante dal vivere per un lungoperiodo in un ambiente totalmente ricoperto dalla regoliteed isolato dal mondo esterno, come proposto dalla maggiorparte dei team partecipanti al concorso. L'idea di unastruttura traslucida e quindi luminosa permette il normalesvolgersi dei cicli veglia/sonno degli astronauti, senzaprivarli della necessaria esposizione alla luce naturale.

Un altro progetto estremamente interessante è ilMars One. Si tratta di una missione studiata nei minimidettagli per spedire un gruppo di astronauti su Marte conun biglietto di sola andata. Nonostante gli altissimi rischiche la missione comporta e i disagi estremi a cui sarannosottoposti, duecentomila persone hanno già presentatola loro candidatura sul sito della società (nel 2016). La roadmap di Mars One prevede diversi stadi,con la selezione degli aspiranti astronauti iniziata giànel 2013 fino alla partenza del primo equipaggio nel2026, seguito da successive missioni ogni 26 mesi(sono previsti sei equipaggi da quattro personeciascuno). La prima fase consiste nella messa in orbitadi satelliti per la comunicazione e nella preparazionedell'habitat per il primo equipaggio. I primi lancitrasporteranno sul suolo marziano un totale di seimoduli contenenti tutto il necessario per le funzionivitali, movimentati e preparati da alcuni rover robotici. L'acqua e l'ossigeno saranno prodotti in situsfruttando le risorse marziane e costituiranno unaprima riserva all'arrivo dei coloni, previsto nel 2027. L'energia che farà funzionare tutta la struttura sibasa sull'uso di pannelli solari a "film" che dovrannoessere costantemente ripuliti dalla sottile polveremarziana per garantirne l'efficienza, mentre laproduzione di cibo si basa prevalentemente sullacoltivazione idroponica. Una certa quantità di ciboproveniente dalla Terra sarà disponibile nei moduliprecedentemente atterrati sul pianeta ed altrearriveranno con le successive missioni. Il costo stimatoper far arrivare il primo equipaggio su Marte è di seimiliardi di dollari a cui si aggiungono altri quattromiliardi per ogni missione successiva.

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devront être constamment nettoyé de la poussière finemartien pour assurer leur efficacité, alors que laproduction alimentaire repose principalement surl’hydroponique . Une certaine quantité de nourriture enprovenance de Terre sera disponible précédemmentdans les modules atterris sur la planète et d'autresmodules viendront avec des missions ultérieures . Le coûtestimé pour atteindre le premier équipage sur Mars estde six milliards de dollars, en plus de quatre autresmilliards pour chaque mission ultérieure. Les différents modules seront reliés entre eux pourpermettre d'élargir l'espace disponible, mais seront mêmedisponibles des structures gonflables où les logements etles serres seront organisées. Avec l'arrivée des missionssuccessives et la croissance du nombre de colons, laconstruction de briques avec le régolite martien sarapossible et donc de bâtiments réels, principalement enforme de coupole . Pendant ce temps, pour les protégercontre les rayons cosmiques, les colons devront couvrir lesstructures gonflables avec une couche de sol martien . En dépit des conditions inconfortables auxquels lesastronautes devront faire face pendant le voyage, à l'arrivée,le premier équipage aura un espace de vie de mille mètrescubes, c’est à dire 250 mètres cubes chacun. Un bon départpour quatre personnes sur une entière planète inhabitée .La note qui caractérise cette mission est le manque d'unvoyage de retour vers Terre. Les gens qui choisissent dese rendre sur Mars, le font pour toujours et serontdestinés à mourir sur la planète rouge. Les nouveaux martiens seront réduits en nombre,même après de nombreuses années de résidence. En fait, si le programme Mars One devrait avoir lieucomme prévu, sans contretemps ou retards, après dixans de colonisation, les habitants deviendraient vingt c’està dire quatre nouveaux astronautes tous les deux ans. Actuellement, les scientifiques déconseillent demettre au monde des enfants sur Mars, à la fois parceque les modules ne sont pas équipés pour faire face àcette éventualité, et parce que l'effet de la microgravitésur le développement d'un fœtus est inconnu. Au lieu de cela, il est envisagé dans le programmedes missions, le risque de décès d'un membre de

The various modules will be joined together toallow to expand the available space, but will alsoinflatable structures will be available whereaccommodation and greenhouses will be placed. Withthe arrival of successive missions and the growth in thenumber of settlers, fabrications with the Martian regolithand manufacture of real buildings will be possible. Meanwhile, to protect themselves against cosmicradiation, the settlers will have to cover the inflatablestructures with a layer of Martian terrain. Despite theuncomfortable conditions that astronauts will faceduring the seven months of travel, on their arrival thefirst crew will have a space of one thousand cubicmeters, so 250 cubic meters each. A good start forfour people having a whole uninhabited planetavailable. Note that what characterizes most this mission isthe lack of a return trip to Earth. People who chooseto go to Mars, do it forever and will, therefore, bedestined to die on the red planet. The new Martianswill be in a small number even after many years ofpermanence. In fact, if the Mars One program will becarried out as planned without any delay, after tenyears of colonization, the inhabitants would be a totalof twenty, or four new astronauts every two years. Currently the scientists advise against carryingchildren into the world of Mars, both because themodules are not equipped to deal with this eventuality,and because the effect of microgravity on thedevelopment of a fetus is unknown. On the contrarythe risk of death of some members is planned in theprogram of the missions, since an age limit for theselection of astronauts is not expected. As in any other expedition of colonization, the firstinhabitants will be the architects of their ownenvironment and, like their terrestrial ancestors, willuse local materials and technologies at their disposalto plan, design and build the first extraterrestrial villagein the history of Humanity.

I vari moduli saranno uniti tra di loro perpermettere di ampliare lo spazio a disposizione, masaranno disponibili anche strutture gonfiabili dovesaranno sistemati alloggi e serre. Con l'arrivo dellesuccessive missioni e il crescere del numero di coloni,sarà possibile la fabbricazioni di mattoni con la regolitemarziana e quindi di edifici veri e propri,prevalentemente a forma di cupola. Nel frattempo, perproteggersi dalle radiazioni cosmiche, i colonidovranno coprire le strutture gonfiabili con uno stratodi terreno marziano. Nonostante le scomodecondizioni che gli astronauti dovranno affrontaredurante il viaggio, al loro arrivo, il primo equipaggioavrà a disposizione uno spazio abitativo di mille metricubi, per cui 250 metri cubi a testa. Un buon inizio perquattro persone con a disposizione un intero pianetadisabitato. La nota che caratterizza maggiormente questamissione è la mancanza di un viaggio di ritorno sullaTerra. Le persone che scelgono di andare su Marte, lofanno per sempre e saranno destinati a morire sulpianeta rosso. I nuovi Marziani saranno in numeroridotto anche dopo molti anni di permanenza. Infatti,se il programma di Mars One dovesse svolgersi cosìcome pianificato, senza intoppi o ritardi, dopo diecianni di colonizzazione, gli abitanti sarebbero in totaleventi, ovvero quattro nuovi astronauti ogni due anni. Attualmente gli scienziati sconsigliano di mettereal mondo dei bambini su Marte, sia perché i modulinon sono attrezzati per fronteggiare questaeventualità, sia perché l'effetto della microgravità sullosviluppo di un feto è sconosciuta. Invece, ècontemplato nel programma delle missioni, il rischiodella morte di qualche membro dell'equipaggio datoche non è previsto un limite di età per la selezionedegli astronauti. Come per ogni altra spedizione dicolonizzazione, i primi abitanti saranno gli architetti delloro stesso ambiente e, come i loro antenati terrestri,dovranno utilizzare i materiali locali e le tecnologie apropria disposizione per pianificare, progettare ecostruire il primo vero villaggio extraterrestre dellastoria dell'Umanità.

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l'équipage car il n’est pas prévu une limite d'âge pour lasélection des astronautes. Comme avec tout autre envoi de colonisation, lespremiers habitants seront les architectes de leur proprelieu de vie et, comme leurs ancêtres terrestres, utiliserontde matériaux locaux et de technologies à leur dispositionpour planifier, concevoir et construire le premier véritablevillage extra-terrestre de l’histoire de l'humanité. Que nous réserve l'avenir ? La race humaine estdestinée à coloniser de nouvelles planètes et à lesadapter à ses besoins ? C’est ce que les grands écrivainsdu passé ont imaginé. Isaac Asimov, scientifique et auteur, dans le bienconnu « cycle de la Fondation », imagine une civilisationhumaine répandue au cours des millénaires, dans toutela galaxie, installée sur des milliers de planètesgouvernées par un empire galactique avec sa capitalesur la planète Trantor. Trantor est conçu pour gérer et contrôler toutl'empire, l'hébergement de milliards de personnes, desbureaucrates, des fonctionnaires dans une scèneentièrement construite où la surface de la planète entièreest couverte par la construction métallique . Ces êtres humains de l'avenir ont oublié leurs

origines et la mémoire de la planète Terre ne survit quedans quelques anciennes légendes et des contes de féespour les enfants .

Si notre destin est vraiment abandonner notre bien-aimée planète bleue et partir dans le cosmos, n'oublionspas de regarder en arrière et jeter un dernier coup d'œilà notre maison juste avant qu'elle ne disparaisse dans lesprofondeurs de l'espace et du temps, pour toujours .

What does the future have in store for us? Is thehuman race destined to colonize new planets andadapt them to its needs? This is what the great writersof the past have imagined. Isaac Asimov, scientist and author of the famousCycle of Foundation, imagined a human civilizationthat spread over the millennia, across the Galaxy,settling on thousands of planets ruled by a GalacticEmpire with its capital on the planet Trantor. Trantor has the role of administering andcontrolling the entire Empire, hosting billions of people,bureaucrats, officials in a totally constructed scenewhere the entire planet's surface is covered by buildingmetal. These human beings of the future have forgottentheir origins and the memory of the planet Earthsurvived only in some ancient legends and fairy talesfor children.

If our destiny is really to leave our beloved blueplanet and venture into the Cosmos, we have toremember to look back and take a last look at ourhome, just before it disappears into the depths ofSpace and Time, forever.

Cosa ci riserva il futuro? La razza umana èdestinata a colonizzare nuovi pianeti e adattarli alleproprie esigenze? E' quello che i grandi scrittori delpassato hanno immaginato. Isaac Asimov, scienziato ed autore, nel famoso"Ciclo della Fondazione", immagina una civiltà umanache si è espansa, nei millenni, in tutta la Galassia,insediandosi su migliaia di pianeti governati da unImpero Galattico con capitale sul pianeta Trantor. Trantor ha lo scopo di amministrare e controllaretutto l'Impero, ospitando miliardi di persone, burocrati,funzionari in uno scenario totalmente costruito dovel'intera superficie del pianeta è ricoperta dal metallo degliedifici. Questi esseri umani del futuro hanno dimenticatole loro origini e il ricordo del pianeta Terra sopravvivesolo in alcune antiche leggende e favole per bambini.

Quando ci troveremo a partire dal nostro amatopianeta blu per muoverci nella città spaziale oavventurarci nell’esplorazione del Cosmo, facciamo sì dinon dimenticarci del luogo in cui la vita umana ha avutoorigine e della sua unica, fragile bellezza.

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Conception des habitats martiens et défis pour la santé humaine dans l’espace

Nicholas Jewell1,3, Shaun Moss2, Emmy Jewell1,3, Susan Ip Jewell 1,3,4

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L'architecture spatiale est une question importanteà considérer lors de la création et la conception deshabitats martiens pour les futurs touristes de l’espace quivont vivre en des hôtels gonflables en orbite terrestrebasse (LEO) ou pour les futurs astronautes commerciauxou les astronautes gouvernementaux actuels quitravaillent dans les stations spatiales, comme la stationspatiale internationale (ISS) ou les taïkonautes travaillantdans la station spatiale chinoise (CSS). De nouveauxprojets et innovations dans la conception architecturalesont actuellement utilisés dans la construction et lecontrôle des navires spatiaux avec équipage, parexemple, la Orion Multi-Purpose Spacecraft de la NASAconçue pour la mission sur Mars et les missionsd'exploration de l'espace lointain, et la capsule privéeDragon de la SpaceX, qui va voler en LEO et faire unpassage rapproché autour de la Lune à la fin de 2018. La conception architecturale, la planification etl’esthétique du projet afin d'optimiser et de maintenir lasanté et le bien-être physique et psychologique desastronautes sont des arguments très importants à traiter,si les missions avec équipage doivent atteindre un niveauélevé de succès et un habitat permanent sur Mars. De plus, la vision à court terme du développementde camps de base lunaires ou martiens avec l'objectif àlong terme de construire des villes permanentes sur Marsexige, dans le délai le plus court possible, la conceptionet le développement de structures pratiques et réalistes.Des matériaux innovants sont nécessaires à produire etcontrôler pour surmonter bon nombre des défis négatifset dangereux auxquels les êtres humains devront faireface pour survivre et bien vivre dans des environnementshostiles en l'absence de gravité ou sur la surface de Mars.

Space architecture is an important topic toconsider when creating and designing Martian habitatsfor future space tourists living in inflatable space hotelsin Lower Earth Orbit (LEO) or for future commercial andcurrent government astronauts working in spacestations, such as, the International Space Station (ISS)or taikonauts working on the Chinese Space Station(CSS). Newer designs and innovations in architectureengineering are currently used in the construction andtesting of human crewed spaceships, for example,NASA’s Orion Multi-Purpose Spacecraft designed formission to Mars and deep space exploration missionsand the privately owned, SpaceX’s Dragon capsulescheduled to flying to LEO and a flyby around the Moonin late 2018. Architectural engineering, planning andincorporating of design esthetics for optimizing andmaintaining the astronauts physical and psychologicalhealth and wellness are vitally important issues toaddress if crew missions are to achieve a high rate ofsuccess and for permanent settlement on Mars. Additionally, the near-term vision for developingLunar or Martian basecamps with long-term goals tobuild permanent Martian cities necessitates the earlyarchitectural planning and development of practical andrealistic structures and advance materials to bemanufactured and tested in order to overcome many ofthe detrimental and dangerous challenges humans willface to survive and thrive in the hostile environments ofzero gravity or on the Martian surface.

Designing Martian habitats and challenges facing human health in Space

L'architettura spaziale è un argomento importanteda considerare quando si creano e si progettano habitatmarziani per i futuri turisti dello spazio che vivranno inalberghi gonfiabili in orbita bassa (LEO) o per i futuriastronauti commerciali o gli attuali astronauti governativiche lavorano nelle stazioni spaziali, come la StazioneSpaziale Internazionale (ISS) o i taikonauti che lavoranonella Stazione Spaziale Cinese (CSS). Nuovi progettied innovazioni nella progettazione architettonica sonousati attualmente nella costruzione e nel collaudo diastronavi con equipaggio, per esempio, la OrionMultiPurpose Spacecraft della NASA progettata per lamissione su Marte e le missioni di esplorazione dellospazio profondo, e la capsula privata Dragon dellaSpaceX, che volerà in LEO ed effettuerà un passaggioravvicinato intorno alla Luna alla fine del 2018. La progettazione architettonica, la pianificazionee l'inclusione dell'estetica del progetto per ottimizzare emantenere la salute ed il benessere fisico e psicologicodegli astronauti sono argomenti molto importanti daaffrontare, se le missioni con equipaggio devonoraggiungere un alto livello di successo e per uninsediamento permanente su Marte. Inoltre, la visione a breve termine dello sviluppo dicampi base lunari o marziani con l'obiettivo a lungotermine di costruire delle città permanenti su Marterichiede al più presto la progettazione e lo sviluppo distrutture pratiche e realistiche, e materiali d'avanguardiada produrre e collaudare per superare molte delle sfide

1 Mars Without Borders, MWOB. 2 International Mars Research Station, IMRS. 3 Mars Academy USA, MAU. 4 Space Surgery Institute, SSI

Source: NASA ISS Station

Source: SpaceX / Dragon

Source: NASA Orion Capsule

Progettazione degli habitat Marziani e sfide per la salute umana nello Spazio

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Designing Martian habitats is not an easy task toaddress. We have yet to uncover the myriad of potentialproblems affecting humans in Space, for example, thephysical and psychological issues of human settlers ormission crews living together in confined and isolatedHabitats or Habs in microgravity or the long-termnegative effects on the body from living under reducedgravity on Mars or Moon. To date, research conductedand collected from various analog research studies onanalog astronauts or small crews living in poorlydesigned or ill-conceived architectural space stations orhabitats have shown environmental and physicalfactors can have significant negative impact on mentaland physical health of crews during the confinement ofthe mission duration period. Social and cultural factorshave shown to have a direct impact on crew cohesion,affect group and individual performances and causeweakening of crew bonding and collaboration.

Architecture of Space Stations The International Space Station (ISS) currentlyconducts multiple human factors and scientific researchstudies looking at the effects of Space on the humanbody including the psychological and physiologicalchanges of astronauts living for short 6 months to 8months duration in microgravity environment in LEO. Todate, data collected from ISS have shown microgravitynegatively affects multiple systems within the body, suchas, muscular atrophy, excessive bone loss, increasedintracranial pressure, cephalic fluid shift causing bloatingand swelling of face and upper extremities, temporaryvision loss and cardiovascular problems. These andmany other medical and psychological issues, forexample, circadian dysrhythmia and sleep patterndisturbances affecting astronauts are issues that mustbe addressed when designing space habitats. Thesearchitectural planning should incorporate human factorsand systems engineering principles to offer mitigationcountermeasures from an architectural engineeringdesign perspectives in order to optimized the health andwellness of astronauts and future space dwellers.1

La conception de l'habitat martien n’est pas unetâche facile à traiter. Nous avons encore à découvrir lamyriade de problèmes potentiels qui affecteront leshommes dans l'espace tels que les problèmes physiqueset psychologiques des personnes ou des équipages desmissions, qui vivront ensemble dans des habitatscantonnés et/ou isolés ou en microgravité, avec des effetsnégatifs sur le corps humain à long terme, en raison deleur vie en gravité réduite sur Mars ou la Lune. À ce jour,les recherches menées et recueillies par diverses étudessur les « astronautes analogiques » ou sur de petiteséquipes qui vivent dans des stations spatiales ou deshabitats mal ou pas du tout conçus ont montré que lesfacteurs environnementaux et physiques peuvent avoirun impact négatif significatif sur la santé mentale etphysique des équipages pendant le confinement enpériode de mission. Les facteurs sociaux et culturels ontdémontré avoir un impact direct sur la cohésion del'équipage, une influence sur les performances de groupeet individuelles ayant conduit à un affaiblissement desliens et de la coopération entre les membres del'équipage.

Architecture des stations spatiales La Station spatiale internationale (ISS) mèneactuellement de nombreuses études sur les facteurshumains et la recherche scientifique, son attention visantles effets de l'espace sur le corps humain, y compris leschangements psychologiques et physiologiques desastronautes vivant pendant environ 6/8 mois dans unenvironnement en microgravité LEO. Jusqu'à présent, lesdonnées recueillies auprès de l'ISS ont montré que lamicrogravité affecte négativement les différents systèmesdu corps humain, ce qui provoque une atrophie musculaire,une perte osseuse excessive, augmentation de la pressionintracrânienne, le déplacement céphalique des liquidesavec un gonflement conséquent de la figure et desextrémités supérieures, la perte de vue temporaire ainsique de problèmes cardiovasculaires. Ceux-ci et beaucoupd'autres problèmes médicaux et psychologiques, parexemple l'altération du rythme circadien et les troubles du

negative e pericolose che gli esseri umani dovranno affrontare persopravvivere e star bene negli ambienti ostili in mancanza di gravitàoppure sulla superficie di Marte. Progettare l'habitat marziano non èun compito facile da affrontare. Dobbiamo ancora scoprire la miriadedi problemi potenziali che influiranno sull'uomo nello spazio come,per esempio, i problemi fisici e psicologici degli abitanti o degliequipaggi delle missioni che vivranno insieme in habitat limitati edisolati o habitat in microgravità, oppure gli effetti sul corpo umano alungo termine negativi, dovuti alla vita in gravità ridotta su Marte osulla Luna. A tutto oggi, le ricerche condotte e raccolte da vari studisu astronauti “analogici” o su piccoli equipaggi che vivono in stazionispaziali o habitat mal progettati o mal concepiti hanno dimostrato chei fattori ambientali e fisici possono avere un impatto negativosignificativo sulla salute mentale e fisica degli equipaggi durante ilconfinamento nel periodo della missione. I fattori sociali e culturalihanno dimostrato di avere un impatto diretto sulla coesionedell'equipaggio, di influire sulle prestazioni di gruppo ed individuali edi causare un indebolimento del legame e della collaborazione fra imembri dell'equipaggio.

Architettura delle Stazioni Spaziali La stazione Spaziale Internazionale (ISS) attualmente portaavanti numerosi studi sui fattori umani e sulla ricerca scientificaguardando agli effetti dello Spazio sul corpo umano, inclusi icambiamenti psicologici e fisiologici degli astronauti che vivono percirca 6/8 mesi in un ambiente in microgravità in LEO. Finora, i datiraccolti dalla ISS hanno mostrato che la microgravità influiscenegativamente su diversi sistemi del corpo umano, causando atrofiamuscolare, eccessiva perdita ossea, maggiore pressione endocranica,spostamento cefalico dei liquidi con conseguente gonfiore della facciae delle estremità superiori, perdita di vista temporanea e problemicardiovascolari. Questi e molti altri problemi medici e psicologici, peresempio l'alterazione del ritmo circadiano e i disturbi del sonno checolpiscono gli astronauti sono aspetti che devono essere tenuti inconto quando si progetta un ambiente spaziale. Questa progettazione architettonica dovrebbe includere elementisui fattori umani e di ingegneria di sistema per offrire contromisure ingrado di mitigare la situazione dal punto di vista della progettazionearchitetturale, al fine di ottimizzare la salute ed il benessere degliastronauti e dei futuri abitatori dello spazio.1

Source : NASA. Vues intérieures de l'ISS montrant l'architecturedésorganisée, limitée et mal conçue, qui n’est pas conçue pourle niveau optimal de la santé et du bien-être des astronautes. La cabine bondée où l'équipage doit dormir à l'intérieur des « sacsde couchage fermée par un velcro » et un astronaute qui passeun peu de temps dans le Dôme où il se détend et contemple lesmerveilles de l'espace

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The 2020 Chinese Space Station designed by theChinese National Space Agency (CNSA) is a modernupdated version of the ISS incorporating cutting-edgetechnologies and modern spacious interior designs.The station will open for commercial utilization toprivate sectors and government space agencies. Theplans are in place for a 2020 deployment into LEO. “… The Chinese government has designed amultiphase station program aimed at launching aTiangong 2 space laboratory around 2015, anexperimental space station in 2018, followed by a 60-ton multi-module space station within the 2020 timeframe…”2,3. Another commercial station is thecommercial space station designed by BigalowAerospace. The Inflatable space station will serve asfuture commercial research laboratories and spacecities as plans for expanding in the space tourismsindustry for the masses will soon become a reality.These structures will function as space hotels in LEOas well as lunar basecamps on the Moon surface. Thefirst inflatable is currently deployed and under testingon the iSS4.

sommeil qui affectent les astronautes, sont des aspects quidoivent être pris en compte lors de la conception d'unenvironnement spatial. Cette conception architecturaledevrait inclure des éléments sur les facteurs humains etl'ingénierie des systèmes pour offrir des contre-mesurespour atténuer la situation du point de vue de la conceptionarchitecturale afin d'optimiser la santé et le bien-être desastronautes et des futurs habitants de l'espace. 1 La Station spatiale conçue pour 2020 par l'AgenceSpatiale Nationale Chinoise (ASNC) est une version miseà jour de l'ISS qui comprend la technologie la plus avancéeet une conception moderne du grand espace intérieur. La station s’ouvrira à l'utilisation commerciale desagences spatiales privées et gouvernementales. Les planssont déjà prêts pour un déploiement en orbite basse pour2020. « ... Le gouvernement chinois a mis au point unprogramme en plusieurs phases pour la station en vue delancer le laboratoire spatial Tiangong 2 vers 2015, unestation spatiale expérimentale en 2018, suivi d'une stationspatiale multi-module en 2020...» 2,3. Une autre stationspatiale commerciale a été conçue par BygalowAéroSpace. La Station spatiale gonflable servira pour les futurslaboratoires de recherche commerciale et comme une villedans l'espace, et les plans de développement dansl’espace de l'industrie du tourisme de masse va bientôtdevenir une réalité. Ces structures seront une sorte d’hôtelsdans l’espace en orbite basse et en même temps descamps de base sur la surface de la Lune. La premièrestructure gonflable va être actuellement testée sur l'ISS4.

ARCHITETTuRE DE L’HABITAT ANALOgIQuE

Les études de simulation des astronautesanalogiques sont orientées principalement à l’observationdes défis physiques, psychologiques et opérationnelspour les futures missions vers Mars. En recueillant desdonnées détaillées provenant de différents équipagesanalogiques et en observant la variation de laperformance humaine et les facteurs humains inhérentsà tout système qui a « l'homme dans la boucle », nouspouvons mieux comprendre comment intervenir et

ANALOg HABITAT ARCHITECTuRE

Analog astronaut simulation research studies areprimarily designed to observe the physical,psychological and operational challenges for futuremissions to Mars. By collating extensive data fromdifferent analog crew teams and observing variationsin human performance and human factors inherent inany systems that have “humans in the loop” we canfurther understand how to mitigate and develop newtechnologies or processes that can potentially preventlife threatening outcomes and calculate the risksinherent in particular scenarios. Such information willoffer vital support when determining the potentialfailure or success of future space mission. Analogsimulations often require the design and constructionof a crew habitat.

La Stazione Spaziale progettata per il 2020 dall' Agenzia SpazialeNazionale Cinese (CNSA) è una versione aggiornata della ISS cheinclude le tecnologie più avanzate ed una moderna progettazionedell'ampio spazio interno. La stazione sarà aperta all’uso commercialedei settori privati ed alle agenzie spaziali governative. Sono già pronti ipiani per uno spiegamento in LEO per il 2020 . “...Il governo cinese hadefinito un programma multifase per la stazione teso a lanciare illaboratorio spaziale Tiangong 2 intorno al 2015 , una stazione spazialesperimentale nel 2018, seguita da una stazione spaziale a più moduliper il 2020...”.2,3

Un'altra stazione spaziale commerciale è quella progettata daBygalow AeroSpace. La Stazione Spaziale Gonfiabile servirà per futurilaboratori di ricerca commerciale e come città nello spazio, ed i pianiper espandere nello spazio l'industria del turismo di massadiventeranno presto una realtà. Queste strutture funzioneranno comealberghi nello spazio in LEO ed anche come campi base sulla superficiedella Luna. La prima struttura gonfiabile è attualmente in fase dicollaudo sulla ISS.4

ARCHITETTuRA DELL'HABITAT ANALOgICO

Gli studi di simulazione di astronauti analogici sonoprincipalmente orientati ad osservare le sfide fisiche, psicologicheed operative per le future missioni su Marte. Raccogliendo ampi datida diverse squadre di equipaggi analogici ed osservando levariazioni nelle prestazioni umane e nei fattori umani insiti inqualunque sistema che abbia “esseri umani nel circuito”, possiamomeglio comprendere come intervenire e come sviluppare nuovetecnologie o processi che possano potenzialmente evitare esitipericolosi per la vita e calcolare i rischi insiti in particolari scenari. Tali informazioni offriranno un supporto vitale nelladeterminazione del potenziale fallimento o successo di futuremissioni spaziali. Le simulazioni analoghe spesso richiedono laprogettazione e la costruzione di un habitat con equipaggio. I progetti architettonici passati ed attuali delle stazionianalogiche sono elaborati per minimizzare praticamente e

Source : China Daily. Chine Station spatiale en 2020

Source : CNSA

Source: Bigalow Aerospace. Habitat gonflable en orbitebasse et proposition de camp de base lunaire.

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The past and current architectural designs of theanalog stations are engineered for practicality andprimarily for minimizing any unnecessary or excessiveuse of space since the costs of payloads or weight ofphysical structures loaded onto the rockets are limitingfactors to overcome the gravitational force of Earth.Thus, most of the current analog stations have beenbased on either a proposed space lander on the surfaceof Mars or an early astronaut explorer design habitatcomprising of a geodesic “dome-like” structure servingas the crew basecamp built on the Martian surface. Some examples of common analog stationarchitectures are NASA Human Exploration ResearchAnalog (HERA) station which is based inside a largehanger located at the Johnson Space Center inHouston, Texas5. The NASA Hawaii Space ExplorationAnalog and Simulation (HISEAS) station is located at“…approximately 8000 feet elevation in an abandonedquarry on the northern slope of Mauna Loa…” in Hawaiiand the basecamp is a two-story, geodesic dome 36feet in diameter and is approximately “... a volume of13,570 cubic feet. The ground floor has an area of 993square feet (878 square feet usable) and includescommon areas such as kitchen, dining, bathroom withshower, lab, exercise, and common spaces. Thesecond floor loft spans an area of 424 square feet andincludes six separate staterooms and a half bath…”6

The Mars Society’s Mars Mars Desert ResearchStation (MDRS) located in the remote Utah desert, USA.is the oldest, longest-standing active analog researchstation and for the past twelve years have beenconducting scientific analog astronaut crew missions. Itwas recently upgraded to comprise of several simulatedtunnels and a new Green hab and research facility7. Thesister station is the FMARS Flashline Mars ArcticResearch (FMARS) Station located in Canadian arcticin a larger crater at Devon Island.8 A major challenge with designing a “healthconscious” habitat for the surface of Mars is due to theradiation environment. On Earth, we are protected fromgalactic cosmic rays (GCR) and solar energetic particles(SEP) by the magnetosphere and the atmosphere.

comment développer de nouvelles technologies ou desprocessus qui puissent potentiellement empêcher lesrésultats dangereux pour la vie et calculer les risques liésà certains scénarios. Ces informations fourniront unsoutien vital pour déterminer l'échec potentiel ou lesuccès des futures missions spatiales. Les simulationsanalogiques nécessitent souvent la conception et laconstruction d'un habitat avec équipage. Les projets architecturaux passés et actuels destations analogiques sont traités afin de minimiser enpratique et surtout toute utilisation de l'espace inutile ouexcessive, parce que les coûts des charges utiles ou dupoids des structures physiques de fusées sont desfacteurs limitatifs pour surmonter la force gravitationnellede la Terre. Ainsi, la majorité des stations analogiquesexistantes sont fondées sur l'hypothèse d'engins spatiauxpour l'atterrissage sur la surface de Mars ou sur « l'habitatde l'un des premiers projets pour les astronautesexplorateurs, qui comprend une structure géodésique « acupola », camp de base pour l'équipage, construit sur lasurface de Mars. Quelques exemples d'architecturescommunes de stations analogiques sont la Station de laNASA Human Exploration Research Analog (HERA) quia sa base dans un grand hangar au Centre SpatialJohnson à Houston, Texas5 et la station de la NASAHawaii Space Exploration Analog and Simulation(HISEAS), qui est située à « ...une hauteur d'environ 2438m dans une carrière abandonnée sur le versant norddu Mauna Loa ... » des Iles Hawai dont le camp de baseest un dôme géodésique à deux étages de 11m dediamètre et d’environ « ... un volume de 385m3 . Le rez-de-chaussée a une surface de 92m² (81,5m² de surfaceutile) et comprend des zones communes telles quecuisine, salle à manger, salle de bains avec douche,laboratoire, salle de gym et des espaces communs. Ledeuxième étage a une surface de 39,4m² et comprend sixcabines privées séparées et une demie salle d'eau ... »6

La Mars Desert Research Station (MDRS) de laMars Society placée dans le désert éloigné de l'Utah,Etats-Unis, est la station analogique de recherche la plusancienne et depuis plus longtemps active qui au coursdes douze dernières années a conduit des missions

fondamentalmente qualunque uso dello spazio non necessario oeccessivo, poiché i costi del carico utile o il peso delle strutturefisiche caricate sui razzi sono fattori limitanti nel superamento dellaforza gravitazionale della Terra. Così, la maggior parte delle attualistazioni analogiche è basata su di un’ipotesi di veicolo spaziale perl'atterraggio sulla superficie di Marte o sull’ habitat di uno dei primiprogetti per astronauti-esploratori, che comprende una strutturageodetica “a cupola”, che serve da campo base per l'equipaggio,costruita sulla superficie di Marte. Alcuni esempi di comuni architetture di stazioni analogichesono la stazione della NASA Human Exploration Research Analog(HERA), che ha la sua base all'interno di un grande hangar pressoil Johnson Space Center di Houston, Texas5 e la stazione dellaNASA Hawaii Space Exploration Analog and Simulation (HISEAS)che si trova a “…un'altezza di circa 8000 piedi in una cavaabbandonata sul versante nord di Mauna Loa...” nelle Hawaii ed ilcampo base è una cupola geodetica a due piani del diametro di 36piedi ed ha approssimativamente “. un volume di 13.570 piedi cubi.Il piano terra ha un'area di 993 piedi quadrati (878 piedi quadratiutili) ed include aree comuni quali cucina, pranzo, bagno con doccia,laboratorio, palestra e spazi comuni. Il secondo piano si estende sudi un'area di 424 piedi quadrati ed include sei cabine privateseparate e un mezzo bagno...”.6 La Stazione Mars Desert Research (MDRS) della Mars Societyposta nel remoto deserto dell'Utah, USA, è la più vecchia e da più tempoattiva stazione analogica di ricerca che negli ultimi dodici anni ha portatoavanti missioni scientifiche analogiche con astronauti a bordo. E' statarecentemente potenziata per includere diversi tunnel simulati ed unnuovo habitat Verde e strutture per la ricerca.7 La stazione sorella è laStazione Flashline Mars Arctic Research (FMARS) situata nell'Articocanadese in un grande cratere a Devon Island.8 Una grande sfida nella progettazione di un habitat “rispettosodella salute” per la superficie di Marte è rappresentata dalleradiazioni ambientali. Sulla Terra la magnetosfera e l'atmosfera ciproteggono dai raggi cosmici galattici (GCR, galactic cosmic rays)e dalle particelle energihe solari (SEP, solar energetic particles). Invece, poiché Marte non ha una magnetosfera e la suaatmosfera è molto sottile, l'intensità delle radiazioni sulla superficiedi Marte è notevolmente maggiore. Il Radiation AssessmentDetector installato a bordo di Curiosity ha rilevato un'effettiva dosedi radiazioni sulla superficie di Marte di 0,64 mSv (millisievert) algiorno, ovvero di 234 mSv all'anno.

Source: MWOB/MAU/NASA. HERA conceptionarchitecturale. Images de l'intérieur et du dehors

Source: MDRS / MWOB. Extérieur et intérieur de la station MDRS

Par courtoisie de Hi-Seas Extérieur de la station analogique et intérieur qui montre les parties communes et la cabine pour l'équipage

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However, because Mars doesn’t have amagnetosphere and the atmosphere is very thin, theradiation intensity at the surface of Mars is significantlyhigher. The Radiation Assessment Detector on Curiositydetermined an effective radiation dose at the surface ofMars of 0.64 mSv (millisieverts) per day, or 234 mSvper year. This is about 5 times higher than therecommended limit for radiation workers in the US (50mSv/yr) and 50 times higher than the recommendedlimit for the general population (5 mSv/yr). The averageexposure for humans is 3 mSv/yr. Most of the radiationon the surface of Mars comes from GCR. It’s importantto note that Curiosity’s measurements were takenduring solar maximum, which is when GCR is at aminimum, because the Sun’s magnetic field serves toblock GCR in the same way as Earth’s does. Thus, weexpect higher readings during solar minimum. Exposureto long-term GCR is devastating to human health as itcauses irreversible cellular and molecular DNA damageincreasing the risk for development of cancers or acuteradiation sickness for the astronauts. These health risksare important challenges within the engineering designof Martian habitats and long duration missionspaceships. On a Mars surface settlement, some of thisradiation will be blocked by the habitat’s skin, andfurther protection can be provided by piling looseregolith or soil, sandbags, or ice on top of the habitat.

For example, NASA conducted the NASACentennial Hab Challenge, a competition where teamssubmitted conceptual ideas for future Mars habitats.They “...were judged on many factors, includingarchitectural concept, design approach, habitability,innovation, functionality, Mars site selection and 3-Dprint constructability...”9. The competition encouragedincorporating the use of new technologies, such as,3D printing and additive manufacturing. The conceptof in situ resource utilization, ISRU, or “living off theland” is a practical and realistic method for building onMars habs and encourage the teams to use “…localindigenous materials with, or without, recyclablematerials, in space and on Earth…”10.

scientifiques analogiques avec des astronautes à bord.Elle a été récemment élargie pour inclure plusieurstunnels simulés, un nouvel habitat vert et des structuresde recherche.7 La station sœur est la station FlashlineMars Arctic Research (FMARS) située dans l'Arctiquecanadien dans un grand cratère sur l'île de Devon.8 Un défi majeur dans la conception d'un habitat« respectueux de la santé » sur la surface de Marsconcerne le rayonnement environnemental. Sur Terre, lamagnétosphère et l'atmosphère nous protègent desrayons cosmiques galactiques (GCR galactic cosmicrays) et des particules énergétiques solaires (SEP solarenrgétic particles). Par contre, Mars n'ayant pas demagnétosphère et son atmosphère étant très mince,l'intensité du rayonnement sur sa surface estconsidérablement plus grande . Le détecteur d’évaluationdes rayonnements (« RAD ») installé à bord de Curiositya détecté une dose réelle de rayonnement sur la surfacemartienne de 0,64 mSv (millisievert) par jour, soit 234mSv par an. Cette valeur est environ 5 fois plus élevéeque la limite recommandée pour les travailleurs exposésaux rayonnements aux États-Unis (50 mSv / an), et 50fois supérieure à la limite recommandée pour lapopulation en générale (5 mSv / an). L'exposition moyenne pour l'homme est de 3mSv / an. La plupart du rayonnement sur la surfacede Mars vient du GCR. Il est important de soulignerque les mesures de Curiosity ont été faites au coursdu maximum rayonnement solaire, ce qui se produitlorsque le niveau de GCR est au minimum, car lechamp magnétique du Soleil sert à bloquer la GCR dela même manière que sur Terre. Nous attendons donc les niveaux les plus élevésau cours du minimum d’ensoleillement. L'expositionaux RGC à long terme est très mauvaise pour la santéhumaine, car elle provoque des dommages cellulaireset moléculaires irréversibles à l’ADN en augmentantpour les astronautes le risque de développement detumeurs ou d'une maladie aiguë liée au rayonnement. Ces risques pour la santé sont des défisimportants dans la conception d'un habitat sur Mars etde navires spatiaux pour des missions de longue durée.

Questo valore è di circa 5 volte più alto del limite raccomandatoper chi lavora esposto alle radiazioni negli USA (50 mSv/anno) e 50volte più alto del limite raccomandato per la popolazione in generale(5 mSv/anno). L'esposizione media per gli esseri umani è di 3mSv/anno. La maggior parte delle radiazioni sulla superficie di Marteproviene dai GCR. E' importante notare che le misurazioni diCuriosity sono state fatte durante la massima insolazione, che siverifica quando il livello di GCR è al minimo, perché il campomagnetico del Sole serve a bloccare i GCR nello stesso modo in cuiaccade sulla Terra. Quindi ci aspettiamo dei livelli maggiori durantela minima insolazione. L'esposizione ai GCR a lungo termine èdevastante per la salute umana poiché causa un danno cellulare emolecolare irreversibile al DNA, aumentando per gli astronauti ilrischio di sviluppo di tumori o malessere acuto da radiazioni. Questi rischi per la salute sono sfide importanti nell'ambito diuna progettazione degli habitat su Marte e delle astronavi permissioni di lunga durata. Su di un insediamento sulla superficie diMarte, parte di questa radiazione sarà bloccata dal rivestimentodell'habitat, ed una maggior protezione potrà essere ottenutaaccatastando pietrisco o terriccio, sacchi di sabbia, o ghiaccio sullasommità dell'habitat.

Per esempio, la NASA ha indetto il NASA Centennial HabChallenge, un concorso nel quale le squadre dovevano presentareproposte per i futuri habitat su Marte. Esse “... venivano giudicatesulla base di molti fattori, inclusi concetto architettonico, impostazionedel progetto, abitabilità, innovazione, funzionalità, scelta del sito suMarte e costruibilità in stampa 3D ...”.9 Il concorso incoraggiaval'inclusione dell'uso di nuove tecnologie, come la stampa 3D eproduzione additiva. Il concetto di utilizzazione delle risorse in situ(ISRU, in situ resource utilization) ovvero “vivere usando ciò che èdisponibile” è un metodo pratico e realistico per costruire degli habitatsu Marte ed incoraggiare le squadre ad usare “...materiali locali con,o senza, materiali riciclabili, nello spazio e sulla Terra...”.10

Il progetto “Mars Ice Dome” fu selezionato come vincitore perla sua assoluta creatività ed innovazione. Il progetto innovativo della“casa di ghiaccio” era basato su di “un grande toro gonfiabile, unaforma simile ad un tubo interno... circondato da un guscio di acquaghiacciata. Il progetto della Casa di Ghiaccio su Marte ha parecchivantaggi. La Casa é leggera e può essere trasportata e installatacon robot semplici, e poi riempita d'acqua prima che arrivil'equipaggio. Include materiali estratti da Marte, e poiché l'acqua

Source: FMARS. La station FMARS dans l'Arctique canadien

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The “Mars Ice Dome” concept was selected thewinner for its overall imagination and innovation. The“ice house” innovative architectural design was basedupon “a large inflatable torus, a shape similar to an innertube…surrounded by a shell of water ice. The Mars IceHome design has several advantages…It is lightweightand can be transported and deployed with simplerobotics, then filled with water before the crew arrives.It incorporates materials extracted from Mars, andbecause water in the Ice Home could potentially beconverted to rocket fuel for the Mars Ascent Vehicle, thestructure itself doubles as a storage tank that can berefilled for the next crew…”9,10. These creative designsaddressed the issues of human health anddemonstrated the importance of not only functionalityand also esthetics needed in the creative process inarchitecture engineering and vitally important toconsider to support optimum health and wellness of thecrews and inhabitants. Research has determined that a thick layer ofwater or ice can decrease the level of radiationpenetration and act as a layer of protection for theinhabitants. However, this will not be sufficient to blockhigher-energy particles; and, in fact, secondaryradiation can be generated when these particlescollide with atoms in the shielding, which can be justas harmful. Significantly greater protection can beachieved by situating the settlement underground. About 6 meters of regolith or 3 meters of rock isnecessary to reduce radiation levels to those on thesurface of Earth. This will also apply to farms. Althoughinitial food production will be in surface greenhouses, thisactivity will almost certainly also move underground dueto the lower energy cost of environment control, proximityto accommodation and restaurants, and the lowerradiation exposure for farm workers. Recent proposalsfrom NASA and other space agencies have conveyedfuture Martian cities will be built as underground“subterranean cities” in caves or lava tubes since it willoffer more protection for humans versus building on theextreme surface of Mars subjecting the structures toconstant threat of radiation exposure but other dangers,

Dans un habitat sur la surface de Mars, une partiede ce rayonnement sera bloqué par le revêtement del'habitat, et une plus grande protection peut êtreobtenue en empilant du terrain ou du gravier, de sacsde sable, ou de la glace au-dessus de l'habitat.

Par exemple, la NASA a lancé le NASA CentennialDéfi Hab, un concours où les équipes devaient soumettredes propositions pour les habitats futurs sur Mars. Elles« ... ont été évaluées en fonction de nombreux facteurs,y compris le concept architectural, les principes du projet,l'habitabilité, l'innovation, la fonctionnalité, le choix du sitesur Mars et constructibilité en impression 3D ... »9

Le concours a encouragé l'utilisation detechnologies novatrices telles que l'impression 3D et laproduction additive. Le concept d'utilisation desressources in situ (ISRU, in situ resource utilization) oubien vivre « à l'aide de ce qui est disponible » est uneapproche pratique et réaliste pour construire des habitatssur Mars et encourager les équipages à utiliser « ... desmatériaux locaux recyclables ou non, à la fois dansl'espace et sur Terre ... »10 . Le projet « Mars Ice Dome » a été lauréat pour sacréativité et innovation absolue. Le design innovant de la« maison de glace » avait pour base une « grande bullegonflable, une forme similaire à un tube intérieur ...entourée d'une enveloppe de glace d'eau. Le projet de laChambre Ice sur Mars a plusieurs avantages ... Lamaison est légere et peut être transportée et installéeavec des robots simples, puis remplie d'eau avant quel'équipage n’arrive. Il comprend des matériaux extraits deMars, et comme l'eau dans la maison de glace pourraitêtre transformée en combustible pour une fusée versMars, Ascent Vehicle, la même structure est doublée d'unréservoir qui peut être rempli à nouveau pour le prochainéquipage ... »9, 10 . Ces projets créatifs confrontés auproblème de la santé humaine ont démontrél'importance non pas seulement de l'exigencefonctionnelle mais aussi de l'esthétique du processusde conception architecturale créative, essentielle pourfournir d'excellents niveaux de santé et de bien-êtreaux équipes et aux habitants.

nella Casa di Ghiaccio potrebbe potenzialmente essere convertitain carburante per un razzo per il Mars Ascent Vehicle, la strutturastessa si raddoppia come serbatoio che può essere riempito dinuovo per il prossimo equipaggio...”.9,10 Questi progetti creativiaffrontavano il problema della salute umana e dimostravanol'importanza non solo del requisito funzionale ma anche di quelloestetico nel processo di progettazione architettonica creativa, diimportanza vitale per offrire ottimi livelli di salute e benessere agliequipaggi ed agli abitanti. La ricerca ha dimostrato che uno strato spesso di acqua o dighiaccio può far diminuire il livello di penetrazione della radiazioneed agisce come strato di protezione per gli abitanti. Tuttavia, questonon è sufficiente a bloccare le particelle a più alta energia; in effetti,si può generare una radiazione secondaria quando queste particelleentrano in collisione con gli atomi nella schermatura, il che puòessere altrettanto nocivo. Si può ottenere una maggior protezionese si posiziona l'insediamento sotto terra. Sono necessari circa 6 metri di pietrisco o 3 metri di roccia perridurre i livelli di radiazione a quelli sulla superficie terrestre. Questovarrà anche per le fattorie. Anche se la produzione iniziale di cibosarà in serre di superficie, questa attività si svolgerà quasicertamente sotto terra a causa del costo minore di energia per ilcontrollo ambientale, della vicinanza agli ambienti di vita ed airistoranti, ed alla minore esposizione alle radiazioni dei lavoratoridelle fattorie. Da parte della NASA e di altre agenzie spaziale è statoproposto che le future città su Marte siano costruite come “cittàsotterranee” in caverne o in tubi di lava poiché offriranno maggioreprotezione agli uomini invece di costruire sulla superficie estrema diMarte, sottoponendo le strutture alla costante minaccia diesposizione alle radiazioni e ad altri pericoli, quali frequenti fortitempeste di sabbia o “diavoli di sabbia (“dirt devil” che possonocoprire la superficie della regione su Marte per molti mesi e possonoridurre in maniera significativa la visibilità e diminuire l'efficacia e lacertezza di raccogliere energia dal Sole con pannelli solari. Il team ZA Architects ha proposto un progetto avveniristico cheutilizza i concetti ISRU, estraendo il pietrisco marziano ed usando ilbasalto contenuto nel suolo come materiale da costruzione percreare il “cemento marziano” e l'uso della tecnologia della stampa3D e la robotica per costruire le strutture sotterranee della città. Gli astronauti esploratori arriverebbero in un secondo momentoper completare le strutture finali, come le porte, le finestre ed isistemi di sostegno alla vita.11

Source : NASA. Mars Ice House équipe d'explorationspatiale Architecture et « clouds » Bureau d'architecture deNew York, New York.

Avec l'aimable autorisation de MWOB / MAU.Astronautes analogiques pendant une activitéextravéhiculaire de reconnaissance géologique sur le terrain (GEVA, activité extravéhiculaire géologique)au cours de la mission de simulation de l'équipage 158 de MWOB

Source: NASA Centennial Challenge. équipe Gamma

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such as, frequent large dust storms or “dirt devils” thatcan cover the surface region on Mars for many monthsand can significantly reduce visibility and decrease theeffectiveness and human reliance on harnessing energyfrom the Sun with solar power panels. The team at ZA architects proposed a futuristdesign incorporating ISRU concepts. By extracting theMartian regolith and using the basalt that is containedin the soil as the source building material to create the“Martian cement” and the use of 3D printingtechnology and robotics to build the undergroundstructures of the city. Astronaut explorers will arrivelater to complete the final structures, such as, insertthe doors, windows and life support systems11. Radiation is not the only health concern on thesurface of Mars. Reduced gravity can cause a variety ofhealth issues, such as space sickness; decreases inbone density, muscle mass (including cardiac muscle),and blood volume; and problems with eye and brainfunctioning due to increased intracranial pressure (ICP).Mars provides a gravity vector, which should eliminatespace sickness, and, although we don’t yet know theprecise relationship between level of gravity and degreeof bone and muscle loss, it’s reasonable to assume thatbone and muscle loss in Mars gravity will not be assevere as in microgravity. The best protection against theadverse effects of hypogravity is exercise, althoughosteoporosis drugs have been shown effective atpreventing bone loss in space. Regular cardiovascularand strength training undertaken by Mars settlers willstress the body in a similar way to Earth’s gravity, whichwill help to preserve muscle and bone tissue.Encouraging a fitness culture and lifestyle is thereforeimportant within Mars settlements, and adopting thislifestyle can begin before settlers leave Earth as part oftheir recommended preparation. A regimen of regularphysical exercise will be especially important for anyoneplanning to return to Earth. A third major concern is dust. Any airborne particulates can be a health hazard;air pollution on Earth due to smoke, coal dust, carexhausts, and other sources, is one of the world’s

La recherche a montré qu'une couche épaisse d'eauou de la glace peut diminuer le niveau de pénétration durayonnement et agit comme une couche protectrice pourles habitants. Cependant, cela ne suffit pas pour bloquerles particules les plus énergétiques ; en fait, unrayonnement secondaire peut être généré lorsque cesparticules entrent en collision avec des atomes dans leblindage, ce qui peut être aussi nocif. Plus de protectionpeut être obtenue en plaçant l’habitat sous terre. Il fautenviron 6mètres de pierre concassée ou 3mètres de rochepour réduire les niveaux de rayonnement à ceux atteintssur la surface terrestre. Cela s'appliquera également auxexploitations agricoles. Bien que la production alimentaireinitiale sera en serres de surface, cette activité aurapresque certainement lieu dans le sol en raison du coût del'énergie plus faible pour le contrôle de l'environnement, laproximité des milieux de vie et des restaurants, et à moinsd'exposition aux rayonnements des travailleurs desexploitations agricoles. De la part de la NASA et d'autresagences spatiales, il a été proposé que les villes futuressur Mars soient construites comme « villes souterraines »dans des grottes ou des tubes de lave. Ceux-ci fournirontune plus grande protection aux hommes au lieu deconstruire sur la surface extrême de Mars, et de soumettreles structures à la menace constante d'exposition auxrayonnements et d'autres risques, tels que les tempêtesde sable souvent fortes : « diables de poussières (diablede terre » qui peuvent couvrir la surface de Mars pendantplusieurs mois et réduire considérablement la visibilité enréduisant l'efficacité et la certitude de recueillir l'énergie dusoleil avec des panneaux solaires. L’équipe ZA Architectes a proposé un projet futuristequi utilise des concepts ISRU, extraction de gravier martienet en utilisant le basalte contenu dans le sol en tant quematériau de construction pour créer le « ciment martien »et l'utilisation de la technologie d'impression 3D et larobotique pour construire des installations souterraines dela ville. Les explorateurs astronautes arriveraient plus tardpour compléter les structures finales, telles que les portes,les fenêtres et les systèmes de soutien à la vie. 11

Le rayonnement n’est pas le seul problème de santésur la surface de Mars. La gravité réduite peut causer une

Le radiazioni non sono l'unico problema per la salute sullasuperficie di Marte. La gravità ridotta può causare una grandevarietà di problemi alla salute, come: mal di spazio; riduzione delladensità ossea, della massa muscolare (incluso il muscolo cardiaco)e del volume ematico; problemi funzionali a livello oculare ecerebrale dovuti ad una maggiore pressione endocranica. Marte hala sua gravità, che dovrebbe eliminare il mal di spazio e, benchénon conosciamo la relazione precisa fra il livello di gravità ed il gradodi perdita ossea e muscolare, è ragionevole pensare che la perditaossea e muscolare nella gravità di Marte non sarà così grave comein microgravità. La migliore protezione contro gli effetti negativi dell'ipogravitàè l'esercizio fisico, anche se i farmaci contro l'osteoporosi si sonodimostrati efficaci nella prevenzione della perdita ossea nello spazio.Un training regolare a livello cardiovascolare e di resistenza fisicaadottato dagli abitanti di Marte farà esercitare il corpo in manierasimile ad un training in gravità terrestre, il che contribuirà apreservare i tessuti muscolari ed ossei. E' perciò importante incoraggiare gli abitanti di Marte ad unacultura ed uno stile di vita ispirati alla fitness, e l'adozione di questostile di vita può iniziare prima che queste persone lascino la Terracome parte della loro preparazione. Un regime di esercizio fisicoregolare sarà particolarmente importante per chiunque abbia inprogramma il ritorno sulla Terra. Una terza preoccupazione riguarda la polvere. I particolati trasportati dall'aria possono essere un vero rischioper la salute; l'inquinamento atmosferico sulla Terra, dovuto al fumo,alle polveri di carbone, alle emissioni delle automobili ed altre fonti,è una delle maggiori cause di morte prevenibile. La polveretrasportata dall'aria può causare una gamma di problemi respiratoricome asma, bronchite, enfisema e problemi cardiovascolari. Su Marte, la polvere comporta un rischio maggiore, per lapresenza di perclorati, la cui ingestione può inibire la funzionalità dellatiroide. I sintomi di ipotiroidismo includono stanchezza, debolezza,aumento di peso, depressione e incapacità di tollerare il freddo - tuttifenomeni decisamente indesiderabili per gli abitanti di Marte. E' pertanto fondamentale che si eviti che la polvere marzianapenetri nelle aree abitate, il che si ottiene al meglio con una buonaprogettazione di camere di compensazione che evitano anche iltrasferimento di polvere. Le idee innovative sono fondamentali per affrontare questesfide e concetti futuribili; ad esempio, gli suitports (sistema di

Source : ZA Architectes. Vue de la ville surface martienne offerte avec des fenêtres etouvertures lanterneaux.

Source : ZA Architectes. De « Rover » robotiques construiront «des structures spatiales semblables à des toiles d'araignée » àutiliser dans les différents domaines en tant qu’installationstechniques ou pour le stockage.

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leading causes of preventable death. Airborne dust cancause a range of respiratory issues such as asthma,bronchitis, and emphysema, and cardiovascular issues. On Mars, the dust contains an added hazard,namely the presence of perchlorates, ingestion of whichcan inhibit thyroid function. Symptoms of hypothyroidisminclude fatigue, weakness, weight gain, depression, andinability to tolerate cold - all highly undesirable for a Marssettler. It is therefore paramount that Martian dust isprevented from entering habitats, which is best achievedwith good airlock design that also prevents dust transfer. Innovative ideas are key to address thesechallenges and futuristic concepts, such as, suitportson rovers or integrated into the airlock design can beone solution to reduce the toxic Martian dustcontamination inside the Habs. Obviously diet plays a central role in health, and thiswill be doubly so on Mars. Fortunately, it’s likely that earlyMartians will enjoy a vegan organic diet, which isarguably optimal for humans, if the selected crops canprovide all required nutrients. People following vegandiets show lower incidence of heart disease, cancer,diabetes, and other ailments. With this type of diet plusregular exercise, many Martians, despite exposure tohigher levels of radiation and lower levels of gravity, mayin fact be healthier than most Terrans following a typicalwestern diet containing animal products and processedfoods. Other risks to health are predominantly related tosafety and equipment maintenance. Instituting a strongsafety culture and making equipment as safe as possible,like on a mine site or oil rig, will be of crucial importancewithin a Mars settlement, especially once the populationincludes children. Equipment such as environmentcontrol and life support systems, airlocks, vehicles, spacesuits, and equipment for producing energy, air, water,food, etc., must be maintained in good working order, andhave redundant backups. To achieve this, the settlementmust include a well-equipped workshop where repairs toequipment can be conducted and perhaps newequipment fabricated, and it should also be capable ofmanufacturing spare parts for all critical equipmentwithout the need to import these from Earth.

variété de problèmes de santé, tels que : la maladie del'espace ; la réduction de la densité osseuse, la massemusculaire (y compris le muscle cardiaque) et le volumesanguin; problèmes fonctionnels oculaires et le niveaucérébral dû à une augmentation de la pression intra-crânienne. Mars a sa gravité, ce qui devrait éliminer le malde l'espace, et bien que nous ne connaissions pas larelation précise entre la gravité et le degré de perteosseuse et musculaire, il est raisonnable de penser quela perte osseuse et musculaire dans la gravité martiennene sera pas aussi mauvaise que dans microgravité. La meilleure protection contre les effets néfastes del'hypogravité est l'exercice physique, même si lesmédicaments contre l'ostéoporose se sont avérésefficaces dans la prévention de la perte osseuse dansl'espace. Un entraînement cardiovasculaire régulier etl'endurance adoptée par les habitants de Mars exercerontle corps d'une manière similaire à une formation dans lagravité sur Terre, ce qui contribuera à préserver lesmuscles et le tissu osseux. Il est donc importantd'encourager les habitants de Mars à une culture et unmode de vie inspiré par la remise en forme, et l'adoptionde ce mode de vie peut commencer avant que ces gensquittent la Terre dans le cadre de leur préparation. Unrégime d'exercice régulier est particulièrement importantpour tous ceux qui envisagent un retour sur Terre. Une troisième préoccupation est la poussière. Lesparticules en suspension peuvent être un risque réel pourla santé ; pollution de l'air sur Terre, en raison de la fumée,des poudres de carbone, les émissions des voitures etd'autres sources, sont une cause majeure de décèsévitables. La poussière en suspension peut provoquer unesérie de problèmes respiratoires tels que l'asthme, labronchite, l'emphysème et des problèmes cardio-vasculaires. Sur Mars, la poussière comporte un plus grandrisque, la présence de perchlorates, dont l'ingestion peutinhiber la fonction de la thyroïde. Les symptômes del'hypothyroïdie comprennent la fatigue, la faiblesse, la prisede poids, la dépression et l'incapacité à tolérer le froid - tousles phénomènes décidément indésirables pour leshabitants de Mars. Il est « donc essentiel éviter que lapoussière martienne pénètre dans des zones habitées, ce

attracco per le tute) sui rovers o integrati nel progetto della cameradi compensazione possono essere una soluzione per ridurre lacontaminazione da polvere marziana tossica negli habitat. Ovviamente la dieta svolge un ruolo centrale, ed saràdoppiamente così su Marte. Fortunatamente, è probabile che i primimarziani adotteranno una dieta organica vegana, che probabilmenteè ottimale per gli uomini, se i prodotti selezionati possono fornire tuttii nutrienti necessari. Le persone che seguono diete veganemostrano una minore incidenza di cardiopatie, cancro, diabete edaltre malattie. Con questo tipo di dieta, associata all'esercizio fisicoregolare, malgrado l'esposizione a maggiori livelli di radiazioni eminori livelli di gravità, molti marziani potrebbero in effetti essere piùsani della maggior parte dei terrestri che seguono una dietatipicamente occidentale che contiene prodotti animali e cibi lavorati.Altri rischi per la salute sono prevalentemente collegati allamanutenzione dei sistemi di sicurezza e delle attrezzature. Adottare una forte cultura della sicurezza e rendere leattrezzature quanto più sicure possibile, come in un sito minerario osu di una piattaforma petrolifera, sarà di importanza crucialenell'insediamento su Marte, soprattutto quando la popolazioneincluderà anche dei bambini. Attrezzature quali sistemi di controlloambientale e di sostegno alla vita, camere di compensazione,veicoli, tute spaziali ed attrezzature per produrre energia, acqua,cibo ecc., devono essere mantenute in ottime condizioni difunzionamento ed avere frequenti controlli. er ottenere tutto questo, l'insediamento deve includere unlaboratorio ben attrezzato dove si possano fare le riparazioninecessarie e forse costruire nuove attrezzature, e si dovrebbe ancheessere in grado di produrre le parti di ricambio per tutte leattrezzature critiche senza bisogno di spedirle dalla terra.

Source : NASA. projet Mars Ice Dome Airlock

Source : NASA. des projets de suitport (système d'accueilpour les costumes) pour réduire la contamination du solmartien à l'intérieur de l'habitat et le « rover ».

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Looking to the Future of Space Architecture The most exciting part of the Mars and Beyondjourney and the realistic vision for humans to becomea multi-planetary species in our lifetime is the actualjourney itself. It is a journey about the humanimagination and the ability to tap into the true humancreative potential to satisfy our deep innate curiositythat will continue to drive our species forward toovercome immense obstacles and challenges thatconfronts us. This journey will help us to findresolutions to hard complex problems facing ourhuman destiny on Planet Earth and will allow us notonly to survive but to thrive and support our expansionbeyond Earth’s orbit to settle on new worlds that have,to-date, only been reached within our own imaginationsand visualized in science fiction stries and story-tellingnarratives in our multi-media Universe. Current new paradigms in architectural concepts,such as, Biomimetic Architecture or Synthetic Biology,have been suggested that can potentially offer solutionsto overcome the challenges addressing health issueswhen designing space habitats. Biomimetic Architectureis defined as “…a contemporary philosophy ofarchitecture that seeks solutions for sustainability innature, not by replicating the natural forms, but byunderstanding the rules governing those forms...”12. Eco-friendly, urban designers, such as, MitchellJoachim, offers a new architecture vision for creatingself-sustainable, organic, living structures grown fromplants incorporating Nature as an essential andinterdependent, synergistic and symbiotic way ofdesigning future abodes and possible integrating intofuture Martian habs13. The recently discovered genetic protocol,CRISPER-Cas 9, a revolutionary genetic “scissors” willallow the capability to move forward to creating new“architectural plants” capable of evolving with theexisting environment, for example, plants that canmonitor and autonomously adjust and maintain theoxygen and carbon dioxide levels within the habitatsand able to remove toxic substances from thesurrounding environment.

qui est le mieux fait avec une bonne conception deschambres de compensation qui évitent également letransfert de poudre. Des idées novatrices sont essentiellespour relever ces défis et concepts futuristes ; par exemple,« valises d’avions » (système d'accostage pourcombinaisons) astromobiles sur ou intégré dans le projetde la chambre de compensation peuvent être une solutionpour réduire la contamination par la poussière de Marstoxiques dans l'habitat. Il est évident que l'alimentation joue un rôle central,et le sera doublement sur Mars. Heureusement, il estprobable que les premiers Martiens vont adopter un régimevégétalien organique, ce qui est potentiellement optimalpour les hommes, si les produits sélectionnés peuventfournir tous les nutriments nécessaires. Les personnes quisuivent un régime végétalien ont une faible incidence demaladies cardiaques, cancer, diabète et autres. Avec cetype de régime, couplé avec l'exercice régulier, en dépit del'exposition à des niveaux de radiation plus élevés et desniveaux inférieurs de gravité, de nombreux Martienspourraient effectivement être en meilleure santé que laplupart des habitants de la terre qui suivent un régimealimentaire occidental typique contenant des produitsanimaux et des aliments transformés. D'autres risquespour la santé sont principalement liés à la maintenance deséquipements et systèmes de sûreté. Adopter une solideculture de sécurité et rendre l'équipement aussi sûr quepossible, comme dans un site minier ou sur une plate-forme pétrolière, sera d'une importance cruciale dansl’établissement sur Mars, en particulier lorsque lapopulation comprendra également les enfants. Les équipements tels que le contrôle del'environnement et le soutien de la vie, les chambres decompensation, les véhicules, les combinaisons spatiales etéquipements pour l'énergie, l'eau, la nourriture, etc., doiventêtre maintenus en bon état de fonctionnement et avoir descontrôles fréquents. Pour ce faire, l’installation devrait inclureun atelier bien équipé où faire les réparations nécessaireset peut-être construire de nouveaux équipements, et êtreégalement en mesure de produire des pièces de rechangepour tous les équipements critiques sans qu'il soitnécessaire de les envoyer depuis la terre.

guardando al futuro dell'architettura spaziale La parte più affascinante del viaggio verso Marte ed Oltre edella visione realistica per gli esseri umani di diventare una speciemulti-planetaria in tempi relativamente brevi, è il viaggio in sé. E' unviaggio che riguarda l'immaginazione umana e la capacità diattingere al vero potenziale creativo umano per soddisfare la nostraprofonda innata curiosità che continuerà a trascinare avanti la nostraspecie per superare gli immensi ostacoli e le sfide che ci troviamodavanti. Questo viaggio ci aiuterà a trovare soluzioni a problemidifficili e complessi che sfidano il nostro destino umano sul PianetaTerra e ci permetterà non solo di sopravvivere ma di crescere esostenere la nostra espansione al di là dell'orbita della Terra perinsediarci in nuovi mondi che, finora, sono stati raggiunti solo dallanostra immaginazione e visualizzati in film di fantascienza enarrazioni nel nostro universo multimediale. Sono stati suggeriti nuovi paradigmi di concetti architettonici,come, Architettura Biomimetica o Biologia Sintetica, che possonooffrire soluzioni potenziali per superare le sfide che riguardano iproblemi della salute quando si progetta un habitat per lo spazio.L'Architettura Biomimetica è definita come “... una filosofiacontemporanea dell'architettura che cerca soluzioni per lasostenibilità in natura, non replicando le forme naturali, macomprendendo le regole che governano quelle forme...”.12

Urbanisti consapevoli dell'ambiente come Mitchell Joachim,offrono una nuova visione dell'architettura per creare strutture vivibiliauto-sostenibili ed organiche ottenute da piante, che incorporano lanatura come un modo essenziale ed interdipendente, sinergico esimbiotico per progettare dimore future che possano poi diventareabitazioni marziane.13 Il protocollo genetico recentemente scoperto,CRISPER-Cas 9, una “forbice” genetica rivoluzionaria, permetteràdi andare avanti verso la creazione di nuovi “impianti architettonici”capaci di evolversi con l'ambiente esistente; per esempio, impiantiche possano monitorare ed adattare autonomamente i livelli diossigeno e di biossido di carbonio all'interno degli habitat e capacidi rimuovere le sostanze tossiche dall'ambiente circostante. Una forte sostenitrice dell'architettura basata sulla biologiasintetica è un 'architetta/scienziata britannica, la dottoressa RachelArmstrong, autrice di “Living Architecture: How synthetic biology canremake our cities and reshape our lives”. L'autrice propone un nuovomodo di pensare la creazione architettonica, immaginando ”... diversimodi per fare strutture e materiali... in cui possiamo “coltivare” edificipiù ecologicamente compatibili usando tecnologie più simili alla vita,

Source : Mitchell Joachim

Source : NASA

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A strong proponent of synthetic biologyarchitecture is a British scientist-architect, Dr RachelArmstrong, author of “Living Architecture: Howsynthetic biology can remake our cities and reshapeour lives”, She proposes a new way of thinking aboutcreating architecture by imagining “… different waysof making structures and materials… that we can‘grow’ more ecologically compatible buildings by usinglife-like technologies, such as protocells. The result isa new kind of architectural practice where citiesbehave more like an evolving ecosystem than lifelessmachines…” and it has the ability to repair itself14. Synthetic biology can also be used for growingfood and supply alternative source of energy, forcreating propellant fuel and used for space agriculture.New technologies created for Space can have directbenefits on Earth and vice versa. Such an example isthe Urban Farm Pod’s innovative plug-in ecologydesign that could revolutionize the urban farmingindustry.15 Such a system can be modified for Spacearchitecture and integrated into Martian cities providingvital food and energy resources for the inhabitants.

Technology and the “Holodeck” concept The exponential advancements in Virtual Reality(VR), Augmented Reality (AR) technologies and Artificialintelligence (AI) can be used for developingcountermeasures to ensure optimum crew physical andpsychological health and wellness. The possibility of ascience fiction environment where astronauts can entera fully immersive virtual “holodeck” for relaxation,anxiety and stress reduction is now a possible reality andfrequently increasingly integrated for astronaut trainingsimulations. These technologies must be incorporatedinto the architectural planning and designs for Martiancities and spaceships to maintain wellbeing and preventpsychological and mental health deterioration ofastronauts during deep space exploratory missions andwhilst living in isolation and confinement for earlypermanent settlers on Mars. Additionally, the importancefor designing a specifically-designated well-equippedmedical facility or space clinic is important for mission

come le proto-cellule. Il risultato è un nuovo tipo diattività architettonica dove le città si comportano piùcome un ecosistema in evoluzione che comemacchine senza vita...” ed ha la capacità di auto-ripararsi.14

La biologia sintetica può anche essere usata perprodurre cibo e fornire una fonte alternativa di energia,per creare propellenti e può essere usata perl'agricoltura nello spazio. Le nuove tecnologie createper lo spazio possono anche avere benefici diretti sullaTerra e viceversa. Un esempio ne è il progettoinnovativo Urban Farm Pod di ecologia plug-in chepotrebbe rivoluzionare il settore dell'agricolturaurbana.15 Questo sistema potrebbe essere modificatoper l'architettura nello spazio ed integrato nelle cittàmarziane offrendo risorse vitali in cibo ed energia agliabitanti.

Tecnologia e il concetto “Holodeck” I progressi esponenziali nelle tecnologie dellaRealtà Virtuale (VR), della Realtà Aumentata (AR) edell'Intelligenza Artificiale (AI) possono essere utilizzatiper sviluppare contromisure per assicurare condizioniottimali di salute fisica e psicologica e benesseredell'equipaggio. La possibilità di un ambiente dafantascienza dove gli astronauti possano entrare in un“holodeck” virtuale in piena immersione per rilassarsie ridurre ansia e stress è già oggi una realtà possibilee sempre più spesso utilizzata per le simulazioni ditraining per gli astronauti. Queste tecnologie devonoessere incluse nella pianificazione e nei progetti per lecittà marziane e per le astronavi, per mantenere ilbenessere ed evitare un deterioramento della salutepsicologica e mentale degli astronauti durante lemissioni esplorative nello spazio profondo e dei primiabitanti permanenti mentre vivono in isolamento ed inuno spazio confinato. Inoltre, l'importanza diprogettare una struttura medica ben attrezzata emirata in maniera specifica oppure una clinica nellospazio è fondamentale nella progettazionearchitettonica delle missioni. Per esempio, MarsWithout Borders (MWOB) e Mars Academy USA

Source: Pod Farm Urban TerreformONE. Capsule réalisé sous la forme« sphères rotegrity » réalisé à l'aidede robots avec de matériaux recyclésde manière à créer des formes defleurs

Quant à l'avenir de l’architecture de l'espace La partie la plus fascinante du voyage vers Mars etau-delà d’une vision réaliste pour l'homme de devenir uneespèce multi-planétaire à relativement court terme, est levoyage lui-même. Ce voyage qui couvre l'imaginationhumaine et la capacité à puiser dans le véritable potentielcréatif humain pour satisfaire notre curiosité profonde etinnée qui continuera à glisser en avant notre espèce àsurmonter les obstacles énormes et les défis auxquels noussommes confrontés. Ce voyage nous aidera à trouver dessolutions à des problèmes complexes et difficiles quiremettent en question notre destinée humaine sur laplanète Terre et nous permettra non seulement de survivremais de se développer et de soutenir notre expansion au-delà de l'orbite de la Terre pour trouver place dans denouveaux mondes qui, jusqu'à présent, n’ont été atteintsque par notre imagination et apparaissent dans les films descience-fiction et histoires dans notre univers multimédia. Ce sont de nouveaux paradigmes de conceptsarchitecturaux, tels que, Architecture biomimétique ou labiologie synthétique, qui peuvent offrir des solutionspossibles pour surmonter les défis auxquels sont confrontésles problèmes de santé lors de la conception d'un habitatpour l'espace. L'architecture biomimétique est définiecomme « ... une philosophie contemporaine qui cherchedes solutions pour le développement durable dans lanature, non pas en reproduisant les formes naturelles, maisavec la compréhension des règles qui régissent ces formes.12 Les concepteurs conscients de l'environnement commeMitchell Joachim, offrent une nouvelle vision pour créer desstructures vivables auto-durables et biologiques à partir deplantes, qui intègrent la nature comme un moyen essentielet interdépendant, synergique et symbiotique pourconcevoir des maisons futures qui puissent alors devenirdes maisons martiennes.13. Le protocole génétique arécemment découvert, CRISPER Cas-9, une forme de« ciseaux » génétique révolutionnaire, qui permettra d’allerà l’avant vers la création de nouvelles «œuvresarchitecturales » en mesure d'évoluer avec l'environnementexistant ; par exemple, des systèmes capables de surveilleret d'adapter indépendamment les niveaux d'oxygène et dedioxyde de carbone dans les habitats et d'éliminer les

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substances toxiques de l'environnement. Fervent partisande l'architecture fondée sur la biologie synthétique est unearchitecte scientifique britannique, le Dr Rachel Armstrong,autrice de « L'architecture vivante : Comment la biologiesynthétique peut refaire nos villes et remodeler notre vie. »L'autrice propose une nouvelle façon de penser à lacréation architecturale, en imaginant « ... différentes façonsde faire des structures et des matériaux ... dans lesquelsnous pouvons « cultiver » les bâtiments les plusrespectueux de l'environnement en utilisant destechnologies similaires à la vie comme les proto-cellules.Le résultat est un nouveau type d'activité architecturale oùles villes se comportent plus comme un écosystème enévolution qu’en véhicules sans vie.. » et qui a la capacitéde se réparer.14 La biologie synthétique peut également êtreutilisée pour produire des aliments et fournir une autresource d'énergie, pour créer des ergols et puisse êtreutilisée pour l'agriculture dans l'espace. Les nouvellestechnologies conçues pour l'espace peuvent aussi avoir desavantages directs pour la Terre et vice-versa. Un exempleest le projet novateur d’écologie plug-in (moduled’extension) Urban Farm Pod qui pourrait révolutionnerl'agriculture urbaine.15

Ce système pourrait être modifié pour l'architecturedans l'espace et intégré dans les villes martiennesfournissant des ressources vitales pour l'alimentation etl'énergie aux résidents.

architecture planning. For example, Mars WithoutBorders (MWOB) and Mars Academy USA (MAU) havetested the integration of VR/AR technologies andpioneering mindfulness meditation and yoga formaintaining crew mental wellbeing16. The analogastronaut simulations studies successfully tested theuse of telemedicine during several “Mars-to-Mars”scenarios to train non-medical crew members intelesurgery and teleanesthesia17,18.

In conclusion, Space architecture and engineeringis not just about designing “static” esthetically pleasingstructures. For future space habitats, whether orbiting aplanet or on a planetary surface, the ideas must integratea new paradigm of a co-existing environment embracing“active, living, breathing” structures that incorporates theconcepts of energy-sustaining, closed-loop systems andsocio-ecological principles, biological systems. syntheticbiology and biomimetics concepts. Ultimately, thesurrounding living and working environments for futurespace travelers and space settlers must be a supporting“human-centric” paradigm that will optimize and maintainhuman health, physiological and mental wellness ofastronaut crews and Martian settlers.

(MAU) hanno sperimentato l'integrazione di tecnologieVR/AR, tecniche di meditazione consapevoleavanzata e yoga per mantenere il benessere mentaledell'equipaggio.16 Gli studi sulle simulazioni diastronauti analogici hanno provato con successo l'usodella telemedicina in diversi contesti “Mars-to-Mars”per formare membri dell'equipaggio non medici nelcampo della tele-chirurgia e della tele-anestesia.17,18

In conclusione, l'architettura e l'ingegneria dellospazio non riguardano la progettazione di strutture“statiche” esteticamente piacevoli. Per i futuri habitatspaziali, che siano in orbita intorno ad un pianeta osulla superficie di un pianeta, le idee devono includereun nuovo paradigma di ambiente di coesistenza cheabbracci strutture “attive, vive, respiranti”, checontengano i concetti di sistemi a circuito chiuso chesostengono l'energia e principi socio-ecologici, sistemibiologici, biologia sintetica e concetti bio-mimetici. Inultima analisi, gli ambienti di vita e di lavoro circostantiper i futuri viaggiatori nello spazio e per i coloni spazialidevono essere un paradigma basilare “umano-centrico” che ottimizzerà e manterrà la salute umana,il benessere fisiologico e mentale degli astronauti edegli abitanti di Marte.

Source: Sans Frontières MWOB Mars, Académie Mars Etats-Unis, MAU. La formation des astronautes analogiques en télémédecine, télé-anesthésie,la chirurgie et la télé-contrôle des technologies les plus avancées dans lasimulation

La technologie et le concept « holodeck » Les progrès exponentiels dans les technologies deréalité virtuelle (VR), de la réalité augmentée (AR) et del'intelligence artificielle (IA) peuvent être utilisés pourdévelopper des contre-mesures pour assurer desconditions optimales de santé physique et psychologiqueet le bien-être de l'équipage. La possibilité d'unenvironnement de science-fiction où les astronautespeuvent entrer dans un « holodeck » (salle qui recrée desenvironnements virtuels) en immersion totale pour sedétendre et réduire l'anxiété et le stress est déjà une réalitéaujourd'hui possible et de plus en plus souvent utiliséepour les simulations de formation pour les astronautes.

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Ces technologies devraient être intégrées dansles plans et les projets pour les villes et les vaisseauxspatiaux martiens pour maintenir le bien-être etprévenir une détérioration de la santé psychologiqueet mentale des astronautes lors des missionsd'exploration dans l'espace profond et des premiershabitants permanents ayant à vivre clos et dans unespace confiné. De plus, l'importance de concevoir unsystème médical et ciblé bien équipé dans unestructure spécifique ou une clinique dans l'espace estvital pour la conception architecturale des missions.Par exemple, Mars sans frontières (MWOB) et MarsAcademy USA (MAU) ont connu l'intégration detechnologies VR/AR, de techniques de méditationconsciente avancées et de yoga pour maintenir lebien-être mental de l'équipage. 16

Les études sur les simulations des astronautesanalogiques ont testé avec succès l'utilisation de latélémédecine dans de différents contextes « Mars àMars » pour former l'équipage non médical dans ledomaine de la télé-chirurgie et la télé-anesthésie. 17,18

En conclusion, l'architecture et l'ingénierie del'espace n'affectent pas la conception de structures« statiques » esthétiquement agréables. Pour leshabitats spatiaux futurs, qui sont en orbite autour d'uneplanète ou la surface d'une planète, les idées doiventinclure un nouveau paradigme de l'environnement decoexistence qui englobe « les structures actives, lavie, la respiration », qui contiennent les concepts desystèmes en circuit fermé qui prennent en chargel'énergie et les principes socio-écologiques, lessystèmes biologiques, la biologie synthétique et lesconcepts bio-mimétiques. En fin de compte, lesmilieux de vie et de travail pour entourer les futursvoyageurs spatiaux et pour les colons de l'espacedoivent être un paradigme de base de « centré surl'humain » qui permettra d'optimiser et de maintenir lasanté humaine, la santé physiologique et mentale desastronautes et habitants de Mars .

References:1 NASA International Space Station www.nasa.gov/mission_pages/station/main/index.html 2 Countdown Begins for Chinese Space Station news.xinhuanet.com/english2010/china/2011-04/26/c_13846112.htm3 One track, two stations: A proposal for cooperation on the ISS and the Chinese Space Station. www.thespacereview.com/article/2944/14 1st Inflatable Habitat for astronauts all pumped up space station www.space.com/32992-beam-inflatable-space-habitat-success.html5 NASA HERA Human Exploration Research Analog www.nasa.gov/analogs/hera6 NASA HISEAS Hawaii Space Exploration Analog and Simulations https://hi-seas.org7 Mars Desert Research Station MDRS http://mdrs.marssociety.org8 Flashline Arctic Research Station FMARS http://fmars.marssociety.org9 A New Home on Mars: NASA Langley’s Icy Concept for Living on the Red Planet www.nasa.gov/feature/langley/a-new-home-on-mars-nasa-langley-s-icy-concept-for-living-on-the-red-planet10 NASA Awards Top Three Design Finalists in 3-D Printed Habitat Challenge www.nasa.gov/directorates/spacetech/centennial_challenges/3DPHab/2015winners.html 11 Mars Colonization by ZA Architects www.dezeen.com/2013/09/04/mars-colonisation-by-za-architects12 Biomimetic Architecture https://en.wikipedia.org/wiki/Biomimetic_architecture13 Mitchell Joachim. “Don’t build your home. Grow It” www.ted.com/talks/mitchell_joachim_don_t_build_your_home_grow_it14 The quest for survival: harnessing nature will save Venice www.architectsjournal.co.uk/home/culture/the-quest-for-survival-how-harnessing-nature-will-savevenice/8659581.article15 Urban Farm Pod’s brilliant plug-in ecology could revolutionize urban farming http://inhabitat.com/urban-farm-pods-brilliant-plug-in-ecology-could-revolutionize-urban-farming16 Space Psychology, Wellness and VR. Mars Without Borders http://marswithoutborders.org/yoga-and-meditation-for-human-space-exploration17 Space Teleanesthesia. Space Surgery Institute https://spacesurgeryinstitute.com/teleanesthesia18 Is there a Doctor on Mars? Chronicles from Concordia, Antarctica http://blogs.esa.int/concordia/2014/01/31/is-there-a-doctor-on-mars

Source: MWOB / MAU / Kai Staats. les astronautes analogiques Man pendant les essais combinés de la méditationconsciente et yoga en utilisant VR et le robot Nao Aldebaran.

The new frontier of “Fourth Environment”exploration raises interesting questions atpsychological level, which have to be taken intoaccount in architectural design, for the success andsafety of long term space missions. It is in the nature itself of human being to beprone to exploring and to aspiring to go beyond theirspace-time boundaries. All the same, to date, all theobjects inhabited for interplanetary missions havebeen, exclusively used by highly qualified andspecialized crews. The futuristic target of human kind-of which OrbiTecture is the promoter- is buildinginhabitable modules to be no longer used only byhyper- specialized staff, but also and increasingly by“ordinary” people. The likelihood of making space tourism andpermanence in orbit of a crew formed by “civilians”concrete represents the opportunity for a survey onextra-terrestrial habitability. All the same, the challenges connected topossible future settlets in space habitats requireeffective countermeasures to face the psychologicaland environmental risk factors (Vakoch, 2011). To upgrade habitability and the performances ofspace missions, as well as the possible futuresettlement of humans in Space, however, it isnecessary, in our opinion, to direct projects to theproduction of well being and livability.

La nouvelle frontière d'exploration du « QuatrièmeEnvironnement » soulève de questions intéressantes auplan psychologique, que la conception architecturale doitprendre en compte pour le succès et la sécurité desmissions spatiales à long terme. L'aptitude à l'explorationet l'ambition de franchir ses propres frontières spatio-temporelles sont dans la nature humaine. Mais, jusqu'àprésent, presque tous les objets habités pour des missionsinterplanétaires sont à l'usage exclusif d’équipageshautement qualifiés avec un degré de compétence trèsélevé. L'objectif futuriste qui se pose pour le genre humain-dont Orbitecture se fait promoteur- est de préparer desmodules habitables pour un usage non plus seulementdédié à du personnel hyper-spécialisé mais aussi et deplus en plus au service du commun des mortels. La possibilité de faire du tourisme spatial et garderen orbite un équipage de « civils » représente doncl'occasion d'une étude sur l'habitabilité extra-terrestre. Toutefois, les défis liés à de possiblesétablissements futurs dans les habitats spatiauxexigent des contre-mesures efficaces pour faire faceaux facteurs de risques psychologiques etenvironnementaux (Vakoch, 2011). Par conséquent, afin d'améliorer l’habitabilité etle rendu des missions spatiales ainsi que lesétablissements humains futurs possibles dansl'espace il est essentiel pour nous de finaliser laconception à la construction du bien être et de laviabilité.

« Tout un chacun », voyager dans l’espace : adaptation psychologique et possibilités de vie dans

les modules architecturaux du Quatrième Environnement

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Caterina Arcidiacono*, Aurora Martina Russo**

The “ordinary” man, voyager in Space:psychological adaptation and livability in the architecturalmodules of the Fourth Environment

* Full Prof. of Community Psychology, Federico II University of Naples

** Doctor in Clinical Psychology Federico II University of Naples

La nuova frontiera dell’esplorazione del “Quarto Ambiente” solleva interessanti questioni sul pianopsicologico, cui il progetto architettonico deve tener conto per il successo e la sicurezza di missioni spaziali alungo termine. È nella natura dell’uomo l’attitudine all’esplorazione e l’ambizione di varcare i propri confinispaziotemporali. Eppure, fin ad ora, quasi la totalità degli oggetti abitati per missioni interplanetarie è ad usoesclusivo di equipaggi altamente qualificati e con un grado di specializzazione molto elevata. L’obiettivofuturistico che si pone il genere umano -e del quale si rende promotore Orbitecture- è quello di predisporre deimoduli abitabili ad uso non più esclusivo del personale iperspecializzato, ma anche e sempre più a servizio dipersone “comuni”. La possibilità di rendere concreto il turismo spaziale e la permanenza in orbita di un equipaggio compostoda “civili” rappresenta quindi l’occasione per uno studio sulla abitabilità extra-terrestre. Tuttavia, le sfide connesse a possibili futuri insediamenti in habitat spaziali richiedono contromisure efficaciper affrontare i fattori di rischio di natura psicologica e ambientale (Vakoch, 2011). Pertanto, alfine di potenziare l’abitabilità ed il rendimento di missioni spaziali come anche i possibili futuriinsediamenti dell’uomo nello Spazio risulta per noi essenziale finalizzare la progettazione alla costruzione dibenessere e vivibilità.

L’uomo “comune”, viaggiatore nello Spazio: adattamento psicologico e vivibilità nei moduli architettonici del Quarto Ambiente

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Habitabilité et bien-être Le sommet d'observation dans lequel se produitcette contribution adopte une approche « HumanCentered Design », prise par l'anthropologie de l'espace,qui l’assume comme une conception spéciale visant aubien-être humain ; où bien-être signifie non seulementune condition psycho-physique, mais aussi la conditionsine qua non pour la réalisation de la productivitémaximale du système (Masali et al., 2005). Afin demaximiser le bien-être et de créer une bonne habitabilité,il est d'abord nécessaire de rappeler les conditionsphysiques et psychologiques de la normalité. Pour cela,le développement de nouveaux établissements humainsdans le Quatrième Environnement devra obligatoirementrespecter la nécessité d'assurer une qualité de vie à bordcomparable à celle disponible sur Terre (Vakoch, 2011). Nous voulons promouvoir, par conséquent,l'importance de concevoir des habitats spatiaux àtravers les concepts de habitabilité, bien-être etconfort, jusqu'à présent considérés commemarginaux, mais désormais indispensables en raisondes objectifs futurs.

Habitability and Well Being The standpoint shared by the authors is basedon a “Human-Centered Design” approach, derivingfrom Space Anthropology, which considers human wellbeing design peculiar. Here by “well being” we meannot only a psycho-physical state but also theprerequisite to attain the greatest productivity of thesystem (Masali et al., 2005). To maximize wellbeing and to produce a goodhabitability it is first of all necessary to make referenceto the normal physical and psychic conditions. To thisaim, the development of the new human settlementsin the Fourth Environment will necessarily have tosecure a quality of life on board comparable to the oneavailable on the Earth (Vakoch, 2011). We intend to promote the importance ofdesigning space habitats through the concepts ofhabitability, well being and comfort, so far consideredmarginal, but necessary in the view of dwell in thespace outside the Earth’s surface.

L’adaptation Il semble très intéressant d'aborder la question del'étude des processus d'adaptation de l'homme dans desenvironnements extrêmes. L'être humain a évolué pourvivre dans des conditions connotées par la présence destimuli biologiques et physiques auxquels il est habitué. Une particularité de ces stimuli présents dansl'environnement naturel est qu'ils se caractérisent parvariation et variabilité et cela ne peut pas se produire dansun milieu confiné (Masali et al., 2005). Cependant, nonobstant que le système cognitifhumain est adapté pour survivre dans un« environnement normal », il a la capacité extraordinairede réagir à la vie adaptivement dans des environnementsanormaux, en développant des stratégies idoines (Leach,2016).

Adaptation An interesting approach to the theme can startfrom the study of human adaptation processes inextreme environments. Human beings have evolvedto live in conditions characterized by the presence ofthe biological and physical stimuli they are used to. A peculiar feature of such stimuli in the naturalenvironment, is that they are characterized byvariations and variability and this might not happen ina confined environment (Masali et al., 2005). All the same, although the human cognitivesystem has adapted itself to survive in a “normal”environment, it has the extraordinary ability to reactadaptively also to life in abnormal one, through thedevelopment of coping strategies (Leach, 2016).

PSyCHO-PHyISICAL ADAPTATION IN CONFINED ENVIRONMENTS ADAPTATION PSyCHOPHySIOLOgIE DANS DE LIEux D’ISOLATION

Abitabilità e Benessere Il vertice osservativo entro cui s’inscrive ilcontributo adotta un approccio “Human CenteredDesign”, desunto dall’Antropologia Spaziale, cheassume come peculiare una progettazione finalizzataal benessere umano; laddove per benessere s’intendenon solo una condizione psicofisica ma anche lapremessa indispensabile per la realizzazione dellamassima produttività del sistema (Masali et al., 2005). Per massimizzare il benessere e creare unabuona abitabilità risulta anzitutto necessariorichiamare le condizioni fisiche e psichiche dellanormalità. Per questo, lo sviluppo di nuoviinsediamenti umani nel Quarto Ambiente dovrànecessariamente rispettare l’esigenza di garantire unaqualità di vita a bordo paragonabile a quelladisponibile sulla Terra (Vakoch, 2011). Intendiamo promuovere, quindi, l’importanza diprogettare habitat spaziali attraverso i concetti diabitabilità, benessere e comfort, finora consideratimarginali, ma da questo momento indispensabili inragione degli obiettivi del futuro.

L’Adattamento Ci sembra molto interessante affrontare il tema apartire dallo studio dei processi di adattamentodell’uomo in ambienti estremi. L’essere umano si èevoluto per vivere in condizioni connotate dalla presenzadi stimoli biologici e fisici cui è abituato. Una particolarità di tali stimoli presenti nell'ambientenaturale è che sono caratterizzati da variazione evariabilità e ciò può non avvenire -o risulta essere limitato-in un ambiente confinato (Masali et al., 2005). Tuttavia, nonostante il sistema cognitivo dell’uomosi sia adattato per sopravvivere in un ambiente“normale”, esso ha la straordinaria capacità di reagireadattivamente anche alla vita in ambienti anomali,attraverso lo sviluppo di strategie di coping (Leach,2016).

ADATTAMENTO PSICOFISICO IN AMBIENTI DI CONFINAMENTO

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Il est intéressant pour nous, donc, d'approfondir lesimplications d'adaptation mentale et physique de l'hommeen des environnements exceptionnels. Les connaissances actuelles sur l'adaptationhumaine dans ces conditions sont assez limitées, maisdes projections sur l'émergence de certains problèmespsychologiques peuvent être extrapolées à partir d'étudesmenées dans divers environnements avec des conditionssimilaires. Celles-ci comprennent les stations polaires del'Antarctique, les navires de recherche sous-marine, lescapsules sous-marines submersibles, les prisons, laspéléologie, les unités de soins intensifs, les simulateursspatiaux, etc., qui partagent avec les engins spatiaux desaspects tels que le danger, la privation, l'isolement, etd'autres caractéristiques approfondies ci-après. Bien que des lieux de simulation ne puissent pasreproduire tous les facteurs de stress qui se trouventdans l'espace (par exemple, microgravité), ils sontégalement utiles pour identifier et étudier les questionsimportantes liées à l'espace dans des conditionscontrôlées. En fait, ces mêmes sources ont révélé unesérie de phénomènes psychologiques, similairespsychiatrique et interpersonnels pareils à ceuxrapportés par les missions spatiales (Kanas, 1998). En particulier, les conditions de vie dans unestation polaire de l'Antarctique semblent être trèssemblables à ceux trouvés dans l'espace ou à l’intérieurdes capsules sous-marines (Suefeld, acier, 2000). Palinkas (2003), engagé dans la recherche enAntarctide, a proposé quatre principes, interactifs et nonchevauchantes mais s’influençant l’un l’autre, surl'adaptation psychosociale en des lieux extrêmesd'isolement et de confinement : 1. L'adaptation suit un schéma saisonnier oucyclique qui semble être associé à un rythme circadienaltéré ; 2. L'adaptation est très situationelle ; 3 L'adaptation est sociale. La structure du groupeinfluence directement le bien-être des individus ; 4. L'adaptation peut aussi être « salutogène, » c’està dire pouvant avoir un effet positif sur les individus dansla recherche d'expériences passionnantes.

It is therefore advisable to study in depth theimplications of the psycho-physical adaptation ofhuman being living in exceptional environments. The present knowledge of human adaptation in

such conditions is quite restricted, but forecasts ofsome psychological problems can be extrapolatedfrom studies carried on in various environments withsimilar conditions. They include Antarctica polarstations, underwater research ships and submarines,underwater capsules, prisons, speleology, intensivecare units, space simulators, etc., which share withspace vehicles aspects such as danger, deprivation,isolation, confinement and other characteristics we'llanalyze later. Although simulation environments cannotreproduce all the stress factors occurring in space (forinstance, microgravity), they are all the same useful toidentify and study important issues connected tospace in controlled conditions. These analog sourceshave actually revealed a set of psychological,psychiatric, and interpersonal phenomena similar tothe ones reported by space missions (Kanas, 1998). In particular, the living conditions within theAntarctica polar station seem to be very similar to theones experienced within space capsules andsubmarines (Suefeld, Steel, 2000). Palinkas (2003), engaged in research inAntarctica, proposed four interacting and notsuperimposable principles -affecting one another- asto the psychosocial adaptation in extremeenvironments, isolation and confinement: 1. Adaptation follows a seasonal or cyclical trendwhich seems to be associated to an altered circadianrhythm; 2. Adaptation is highly situational; 3. Adaptation is social; and 4. Adaptation can also be salutogenic, that isto say, it can have positive effects on peoplelooking for stimulating experiences.

È di nostro interesse, quindi, approfondire leimplicazioni dell’adattamento psicofisico dell’uomoinserito in ambienti eccezionali. Le attuali conoscenze circa l'adattamento umanoin queste condizioni sono piuttosto limitate, ma leprevisioni circa l'emergere di alcuni problemi psicologicipossono essere estrapolate da studi condotti in unavarietà di ambienti con condizioni analoghe. Questiincludono le stazioni polari dell’Antartide, le navi daricerca sottomarine e i sommergibili, le capsulesubacquee, le carceri, la speleologia, le unità di terapiaintensiva, i simulatori spaziali, etc., che condividono conil veicolo spaziale aspetti quali il pericolo, ladeprivazione, l'isolamento, il confinamento, e altrecaratteristiche in seguito approfondite. Sebbene ambienti di simulazione non possonoriprodurre tutti i fattori di stress che si trovano nello spazio(ad esempio, la microgravità), risultano ugualmente utiliad identificare e studiare importanti questioni connesseallo spazio in condizioni controllate. Infatti, questesorgenti analoghe hanno rivelato una serie di fenomenipsicologici, psichiatrici ed interpersonali simili a quelliriportati dalle missioni spaziali (Kanas, 1998). In modoparticolare, le condizioni di vita all'interno di una stazionepolare Antartica sembrano essere molto simili a quelliriscontrabili all'interno di capsule spaziali o sottomarini(Suefeld, Steel, 2000). Palinkas (2003), impegnato nella ricerca inAntartide, ha proposto quattro principi, interagenti e nonsovrapponibili, ma reciprocamente influenzanti, circal'adattamento psicosociale in ambienti estremi,d’isolamento e confino: 1. L’adattamento segue un andamento stagionaleo ciclico che sembra essere associato a un ritmocircadiano alterato; 2. L'adattamento è altamente situazionale; 3 L'adattamento è sociale. La struttura del gruppoinfluenza direttamente il benessere individuale; 4. L'adattamento può anche essere"salutogenico", vale a dire, può avere un effetto positivoper individuialla ricerca di esperienze stimolanti.

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Les implications de cette approche nous conduisentà identifier un facteur de stress négatif, mais aussi positif: en effet, conformément à Leach (2016) tout écart parrapport à la solution optimale, en particulier lorsque lecontrôle personnel est limité, peut causer du stress . Un tel stress peut être une gêne ou un inconfortpathogène s’il y a des dysfonctionnementspsychologiques et psycho-physiologiques. Sinon - et celaest très important - le stress peut être positif voiresalutogène, en mesure d’accentuer les effets et lesrésultats positifs pour la santé individuelle.

The implications of this approach lead us toidentify negative, but also positive, stressors: as amatter of fact, according to Leach (2016) any deviationfrom the norms, in particular when personal control islimited, can cause stress. Such stress can account for discomfort orpathogenic stress, if psychological and psycho-physiological disorders occur. Alternatively -this isvery important- stress can be salutogenic, able toemphasize the positive effects and results on humanhealth.

La lecture psychologique des modèles deréférence qui existent en littérature sur l'habitabilité enmilieu confiné nous permet de développer trois grandescatégories de facteurs : psychologiques etpsychophysiologiques (isolement, privation sensorielle,privation de sommeil, désorientation temporelle, etc.) ;psycho environnementaux (stress thermique, acoustiqueet visuel) et psychosociaux (dynamique de groupe). Nous présentons ci-dessous quelques-uns desprincipaux facteurs de risque à prendre en compte dansla conception, en enrichissant la description des effetsde ces facteurs de stress avec une indication de ce quipourrait représenter pour nous les contre-mesurespossibles et des solutions utiles pour en prévenir etréduire les effets, en soutenant la création de conditionspour l'habitabilité de l'espace. Il est important de prendre en compte, sur la base ducadre de référence scientifique que le « facteur temps »touche à toutes les variables physiques et psychologiquesque nous mentionnerons en vertu du fait que bon nombredes facteurs de stress ne sont pas particulièrement gravesmais peuvent s'accumuler au fil du temps. Pour cette raison, nous considérons qu'il est trèsimportant de surveiller en permanence les premierssymptômes de stress, liés à chacun des facteurssuivants, afin de prendre des mesures adéquates demanière appropriée.

The psychological literature on habitability inconfined environments, enables us to highlight threemacro-categories of factors: psychological and psycho-physical (isolation, sensory deprivation, sleep loss, timedisorientation, etc.); psycho-environmental (thermal,acoustic and visual stress) and psychosocial (groupdynamics). We will discuss here some of the main risk factorsto be taken into account in the designing phase,describing the effects of such stressors by alsoemphasizing the possible countermeasures and usefulsolutions which, in our opinion, might prevent andcontain effects, by supporting the creation of livabilityconditions in space. It is important to assume, according to thescientific framework of reference, that the “time” factorimpacts on all the physical and psychological variableswe will mention, since many stressors are notparticularly heavy, but can become so accumulatingover time. That's why we attach great importance to aconstant monitoring of the early stress symptoms,concerning each of the following factors, in order toadopt adequate countermeasures.

Measures of livability in space Mesures d’habitabilité dans l'espace

Le implicazioni di tale approccio ci portano aindividuare quindi stressor negativi, ma anche positivi:infatti, in accordo con Leach (2016) qualsiasi deviazioneda quella ottimale, in particolare quando il controllopersonale è limitato, può provocare stress. Tale stress può rappresentare un disagio o stresspatogeno, se si verificano delle disfunzioni psicologichee psicofisiologiche. Alternativamente -e ciò è di profondarilevanza- lo stress può essere eustress o stresssalutogenico, in grado di accentuare gli effetti ed irisultati positivi per la salute individuale.

Misure di vivibilita’ nello spazio

La lettura psicologica dei modelli di riferimentoposti in letteratura circa l’abitabilità in ambienti confinati,ci consente di mettere a punto tre macrocategorie difattori: psicologici e psicofisiologici (isolamento,deprivazione sensoriale, privazione del sonno,disorientamento temporale, etc.); psicoambientali(stress termico, acustico e visivo), e psicosociali(dinamiche di gruppo). Presentiamo di seguito alcuni dei principali fattoridi rischio di cui pensiamo si debba tener conto in fasedi progettazione, arricchendo la descrizione degli effettidi tali stressor con l’indicazione di ciò che per noipotrebbero rappresentare delle possibili contromisuree soluzioni utili a prevenire e contenere gli effetti,supportando la creazione delle condizioni per la vivibilitànello spazio. È importante assumere, in ragione della cornicescientifica di riferimento, che il fattore “tempo” impattasu tutte le variabili fisiche e psicologiche chemenzioneremo, in virtù del fatto che molti degli stressornon sono particolarmente gravi, ma possono diventarloaccumulandosi proprio con il tempo. Per questo motivo riteniamo molto importante uncostante monitoraggio dei primi sintomi di stress, relativia ciascuno dei seguenti fattori, in modo da adottareopportunamente le appropriate contromisure.Schéma des facteurs psychologiques impliqués dans l’interaction « être humain /

environnement » dans l’espace

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À cause de cela, la littérature psychologiquenous amène à considérer l'importance des facteurssuivants, par rapport à des aspects psychologiques etpsychophysiologiques :

Isolation La communication est une condition préalable àl'adaptation sociale à long terme et le manque decontacts sociaux rend difficile à distinguer ce qui est réelde ce qui ne l’est pas, ce qui est extérieur de ce qui estinterne. L'isolement peut être une conséquence d'entrerdans un lieu exceptionnel, comme celui des stationsspatiales. Des études dans des lieux isolés supposentque « l'effet d'isolement » peut conduire à l'apparition deréactions névrotiques, apathie, labilité émotionnelle,troubles du sommeil et stress psychologique résultantessentiellement de l'épuisement, du manqued'information et de contact social avec l'extérieur et lesvoies de connexion. Contre-mesures : nous proposons de permettrela communication des occupants avec l'extérieur etd'assurer une continuité psychique.

Confinement et isolement sensoriel Confinement et privation sensorielle sont placés le longd'un spectre qui comprend la réduction des stimuli physiqueset sociaux. Nous semblent intéressantes les études sur lesujet qui ont comme objet les expéditions de l'aérospatiale,montrant que le sentiment d'être confiné et incapable de semouvoir dans la capsule peut être associé à certainsfacteurs qui l’accompagnent souvent, y compris : le manqued'exercice et la monotonie. À la lumière de ces études (Suedfeld, acier, 2000), laprivation de stimuli peut entraîner chez des personnesl'audition en état de somnolence, la dépression et ladysrégulation émotionnelle ; mais aussi, un comportementcompulsif, des manifestations psychosomatiques etipodynamique, en raison de l'insuffisance d’activité physique.Quant à la monotonie en tant que facteur de risque possiblepour le stress de confinement, nous pensons que l'absence

On the basis of what has been said,psychological literature leads us to consider thesignificance of the following factors, in connection withpsychological and psycho-physical aspects:

Isolation Communication is a prerequisite for long-termsocial adaptation and the shortage of social contactsmakes it difficult to distinguish what is real from whatis not, what is external from what is internal. Isolationcan be the consequence of entering an exceptionalhabitat, such as the one of space stations. Surveys carried on in isolated environmentsassumed that isolation effects lead the onset ofneurotic reactions, apathy, emotional lability, sleepdisorders and psychological stress due essentially totiredness, lack of information and social contacts withthe outside world and of communication ways. Countermeasures: To enable occupants tocommunicate with the external environment and toensure a sense of psychical continuity to them.

Confinement and sensory deprivation Confinement and sensory deprivation are locatedalong a spectrum, which envisages the decrease ofphysical and social stimuli. Some interesting surveyson this theme concern aerospace missions, duringwhich the feeling of being confined and not being ableto move from the capsule can be associated to somefactors frequently accompanying this feeling, amongwhich: no exercise and routine. In the light of thesesurveys (Suedfeld, Steel, 2000), stimuli deprivationcan cause subjects to feel sleepy, depressed andemotionally troubled; they can also have compulsivebehavior, psychosomatic manifestations and hypo-dynamism, as effect of an insufficient motor activity. As to routine as a possible risk factor forconfinement stress, we think that the lack of noveltyand variation from the sensor standpoint, the lack of

1. LES FACTEuRS PSyCHOLOgIQuES et PSyCHOPHySIOLOgIQuES

1. PSyCHOLOgICAL and PSyCHO-PHySIOLOgICAL FACTORS

In ragione di quanto detto, la letteraturapsicologica ci porta a considerare la significatività deiseguenti fattori, in relazione ad aspetti psicologici epsicofisiologici:

Isolamento La comunicazione è un pre-requisito perl’adattamento sociale a lungo termine e la mancanzadi contatti sociali rende difficile distinguere ciò che èreale da ciò che non lo è, ciò che è esterno da ciò cheinvece è interno. L'isolamento può essere unaconseguenza di entrare in un ambienteeccezionale,quale quello delle stazioni spaziali. Studicondotti in ambienti isolati assumono che “l’effettoisolamento” possa portare all’insorgenza di reazioninevrotiche, apatia, labilità emotiva, disordini del sonnoe stress psicologico risultanti essenzialmente dallastanchezza, dalla mancanza di informazioni e contattosociale con l’esterno e vie di comunicazione. Contromisure: Consigliamo di consentire lacomunicazione degli occupanti con l’esterno e digarantire un senso di continuità psichica al soggetto.

Confinamento e deprivazione sensoriale Confinamento e deprivazione sensoriale sicollocano lungo uno spettro che prevede la diminuzionedi stimoli fisici e sociali. Ci sembrano interessanti glistudi sul tema che hanno come oggetto le spedizionispaziali, dai quali risulta che la sensazione di essereconfinati e non potersi muovere dalla capsula possaassociarsi ad alcuni fattori che accompagnanofrequentemente tale sensazione, tra cui: la mancanzadi esercizio fisico e la monotonia. Alla luce di tali studi(Suedfeld, Steel,2000), la deprivazione di stimoli puòavere come conseguenza il fatto che i soggetti provinostati di sonnolenza, depressione e di sregolazioneemotiva; ma anche, comportamenti compulsivi,manifestazioni psicosomatiche ed ipodinamia, comeeffetto di una insufficiente attività motoria. Quanto allamonotonia come possibile fattore di rischio per lo stress

1. FATTORI PSICOLOgICI e PSICOFISIOLOgICI

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de nouveauté et le changement du point de vue sensoriel,l'absence de changement de l'environnement et des tâchesà exécuter, à la fois, peut conduire à des sentiments d'ennui,par la perception ralentie du passage du temps, ladépression et la réactivité réduite. Un autre aspect mis en évidence par la littératureest l'importance de la division du temps de travail et cede loisir. Parfois, l'excès de travail peut être stressant,mais ce qui se passe souvent inaperçu est le contraire :trop de temps libre, en une situation d’isolement, peutde la même manière être nocif. Contremesures : il est conseillé d’adopter des actionspour rompre la monotonie, en offrant une variété dedivertissements et la planification de différentes activités.Créer une petite salle de gym, un espace pour lesoulagement physique et mental. De ce point de vue, laprésence d'un nombre suffisant de distractions estimportante.

Chronobiologie et psychologie Les phénomènes psychiques, comme les autresfonctions biologiques humaines, peuvent fournir uneorganisation temporelle spécifique, dont la dimension estétudiée par la chronobiologie, comme « La science quiétudie objectivement et quantifie les mécanismes de lastructure du temps biologique, y compris lesmanifestations rythmiques de la vie » (Halberg , 1969) La capacité des êtres vivants à modifier leurspropres biorythmes en fonction des conditions extérieuresest une propriété d’adaptation essentielle poursynchroniser le corps avec le milieu environnant (Russo,Bersani, 2007). Parmi les nombreuses acquisitions duesà chronobiologie comme ligne de recherche pour notreétude sur les conditions de vie dans l'espace, il estimportant de mentionner deux dimensions :a) L'importance des cycles veille-sommeil ;b) la description des « troubles de désynchronisation » .

a) Importance des cycles veille-sommeil Les rythmes circadiens, en particulier le cycle veille-sommeil, lorsqu'il est modifié, peut conduire à des situationscritiques.

changes, both in the environment and in the tasks, canlead to feelings of boredom, slower perception ofpassing time, depression and less responsiveness. Another aspect emphasized by the literature isthe importance of division of working time and leisuretime. Sometimes too much work can be stressing, butwhat often goes unnoticed is the opposite: too muchleisure time in a confined situation can be as harmful. Countermeasures: To adopt strategies to stoproutine, through the supply of a variety ofentertainments and the planning of varied activities,such as providing a small gym, a space for mental andbodily relief. From this standpoint, the presence of anadequate variety of distractions is important.

Chronobiology and psychology Psychic phenomena, like other human biologicalfunctions, can present a specific time organizationwhose dimension is studied by chronobiology, as “Thescience which objectively investigates and quantify themechanisms of the biological time structure, includingthe rhythmic manifestations of life” (Halberg, 1969). The capacity of living beings of modifying theirbiorhythms as a function of external conditions is anecessary adaptive characteristic to synchronize thebody with the surrounding environment (Russo,Bersani, 2007). Among the many advances assignedto chronobiology as research line, for our survey onlivability in space it is important to mention twoaspects:a) The importance of sleeping/waking cycles;b) The description of de-synchronization disorders.

a) Importance of sleeping/waking cycles Circadian rhythms, in particular the sleeping/wakingcycle, if altered, can bring about critical situations.

da confinamento, riteniamo che la mancanza di novitàe di variazione dal punto di vista sensoriale, lamancanza di cambiamenti, sia dell’ambiente che deicompiti da svolgere, possano portare a sensazioni dinoia, percezione rallentata del passare del tempo,depressione e minor reattività. Altro aspetto messo in luce dalla letteratura èl’importanza della divisione del tempo lavorativo e deltempo ricreativo. A volte l'eccesso di lavoro può esserestressante, ma quello che spesso passa inosservato èil contrario: l'eccessivo tempo libero, in una situazionedi confinamento può essere ugualmente nocivo. Contromisure: Si consiglia di adottare azioni voltea interrompere la monotonia, attraverso l’offerta di unavarietà di intrattenimento e la pianificazione di attivitàdiverse. Creare una piccola palestra, uno spazio disfogo fisico e mentale. Importante, da questo punto divista, è la presenza di un adeguato numero didistrazioni.

Cronobiologia e psicologia I fenomeni psichici, come altre funzionibiologiche umane, possono presentare una specificaorganizzazione temporale, la cui dimensione vienestudiata dalla cronobiologia, quale “La scienza cheoggettivamente investiga e quantifica i meccanismidella struttura temporale biologica, incluse lemanifestazioni ritmiche della vita” (Halberg, 1969). La capacità degli esseri viventi di modificare ipropri bioritmi in funzione delle condizioni esterne èuna proprietà adattativa indispensabile persincronizzare l’organismo con l’ambiente circostante(Russo, Bersani, 2007). Tra le numerose acquisizioniche si devono alla Cronobiologia come filone diricerca, per il nostro studio sulla vivibilità nello spazioè importante menzionare due dimensioni: a) L’importanza dei cicli sonno-veglia; b) la descrizione dei “disturbi da desincronizzazione”.

a) Importanza dei cicli sonno-veglia I ritmi circadiani, in particolare il ciclo sonno-veglia,se alterati, possono dare luogo a situazioni critiche. Nello

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In space, sleep tends to be shorter, more disturbedand less deep than on the Earth. For this reason, crewmembers can be exposed to significant increases instress -both physiological and psychological-, ifcountermeasures are not adopted for their rhythms to berespected. Sleep deprivation alter performances not onlyowing to a mere sleeping need, but also through thediscontinuation of the person's daily rhythms. Sleepingand waking can be considered as two integrated stateswithin one only rhythm: the circadian rhythm. In humans, the center of circadian control is locatedin a brain structure able to regulate sleep and otherbiological rhythms: the suprachiasmal nucleus of thehypothalamus. In normal conditions, the activity of thenucleus is affected, during the day, by the lightstimulations coming from the retina and, during the night,by the hypophysis secretion of melanin, enabling theinternal clock of the body to be in tune with thelight/darkness cycle of the external environment. It happens, however, that in some conditions, thesuprachiasmal nucleus of the hypothalamus cannotsecure synchronization between the endogenous andthe exogenous circadian rhythms, causing thus acircadian de -synchronization owing to which the lack oftime alignment is translated into a de-synchronizationbetween the sleeping/waking rhythm and the“environmental” rhythms, with the consequent onset ofdisturbances such as fatigue, sleep disorders and poorperformance (AIMS - Associazione Italiana di Medicinadel Sonno, 2017)

b) De-synchronization Disorders De-Synchronization Disorders are the outcome ofthe separation between endogenous biorhythms and therhythm of environmental synchronizers (such as sun light).Such disorders show, to what extent, psychic homeostasisis closely connected to a correct synchronization of thebody with the environment in which it is living. In the latest versions of manuals of internationalclassification of mental disorders (Diagnostic andStatistical Manual of Mental Disorders: DSM-IV-TR and

Dans l'espace, le sommeil a tendance à être plus court,plus perturbé et moins profond que sur Terre. Pour cetteraison, les membres de l'équipage de l'espace peuvent êtreexposés à augmentation du stress -à la fois physiologique etpsychologique- importante, voire à adopter des contre-mesures afin que leurs rythmes naturels soient respectés. La privation de sommeil altère les performances nonseulement par simple demande de repos, mais aussi parl'interruption des rythmes diurnes de la personne. Le sommeilet l'état de veille, en effet, peuvent être considérés commedeux états intégrés dans un seul rythme, le rythme circadien. Chez l'homme, le centre de contrôle circadien estlocalisé dans une structure du cerveau capable de réguler lesommeil et d'autres rythmes biologiques : le noyau supra-chiasmatique de l'hypothalamus. Dans des conditionsnormales, l'activité d'un tel noyau est influencée, au cours dela journée par des stimulations lumineuses provenant de larétine et, pendant la nuit, par la sécrétion hypophysaire de lamélatonine, qui permettent de maintenir l'horloge interne ducorps en harmonie avec le cycle lumière-obscurité del'environnement extérieur. Cependant, il arrive que, dans certaines conditions, lenoyau supra-chiasmatique de l'hypothalamus ne parvientpas à assurer la synchronisation entre les rythmes circadiensendogène et exogène, provoquant une dérégulationcircadienne, telle que le manque d'alignement temporel setraduisant par une désynchronisation entre le rythmesommeil-éveil et entre les rythmes « environnementaux »,ce qui entraîne l'apparition d'inconvénients tels que la fatigue,les troubles du sommeil et de mauvaises performances(AIMS - Association of Sleep Medicine italienne, 2017).

b) Les troubles de désynchronisation Les troubles de désynchronisation sont le résultat dela disjonction entre les biorythmes endogènes et le rythmedes synchroniseurs environnementaux (par exemple, lalumière du soleil). Ces troubles démontrent la mesuredans laquelle l'homéostasie psychique est étroitement liéeà une synchronisation correcte de l'organisme avecl'environnement dans lequel elle est incluse. Dans lesversions les plus récentes des manuels de classificationinternationale des troubles psychologiques (Manuel

spazio, il sonno tende a essere più breve, più disturbatoe meno profondo che sulla Terra. Per questa ragione, imembri dell’equipaggio spaziale possono essere espostiad aumenti di stress -sia fisiologico che psicologico-significativi, nel caso in cui non si adottino dellecontromisure affinché i loro ritmi naturali venganorispettati. La privazione del sonno altera le prestazioninon solo mediante una semplice richiesta di riposo, maanche attraverso l'interruzione di ritmi diurni dellapersona. Il sonno e la veglia, infatti, possono essereconsiderati come due stati integrati all’interno di un unicoritmo: il ritmo circadiano. Nell’uomo, il centro del controllo circadiano silocalizza in una struttura cerebrale in grado di regolare ilsonno ed altri ritmi biologici: il nucleo soprachiasmaticodell’Ipotalamo. In condizioni normali, l’attività di talenucleo è influenzata, durante il giorno, dalle stimolazioniluminose provenienti dalla retina e, durante la notte, dallasecrezione ipofisaria di melatonina, che permettono dimantenere l’orologio interno dell’organismo in sintoniacon il ciclo luce-buio dell’ambiente esterno. Tuttavia, succede che, ad alcune condizioni, ilnucleo soprachiasmatico dell’ipotalamo non riesca agarantire la sincronizzazione tra il ritmo circadianoendogeno e quello esogeno, originando una disincrosicircadiana, tale per cui il mancato allineamentotemporale si traduce in una desincronizzazione tra il ritmosonno-veglia ed i ritmi “ambientali”, con conseguentecomparsa di disagi quali affaticamento, disturbi del sonnoe scarso rendimento (AIMS - Associazione Italiana diMedicina del Sonno, 2017).

b) I disturbi da Desincronizzazione I Disturbi da Desincronizzazione sono il risultatodella disgiunzione tra i bioritmi endogeni e il ritmo deisincronizzatori ambientali (es, la luce solare). Tali disturbidimostrano in che misura l’omeostasi psichica siastrettamente correlata ad una corretta sincronizzazionedell’organismo con l’ambiente in cui è inserito. Nelle versioni più recenti dei manuali diclassificazione internazionale dei disturbi psicologici(Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders:

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DSM-V) De-Synchronization Disorders are included inthe Sleep Circadian Rhythm Disorders and are dividedinto primary and secondary disorders. Among theprimary disorders, the most outstanding are the DelayedSleep Phase Syndrome, the Advanced Sleep PhaseSyndrome and the Hypernycthemeral Syndrome.Among the secondary disorders, there are the Jet LagSyndrome and the Shift Work Syndrome. As to our specific field of interest, the study onlivability in space requires an in depth analysis of: • Hypernycthemeral Syndrome: It is a rare statein the population at large, but it is often found in someparticular categories of workers, obliged to work inconditions in which the light/darkness cycle is artificiallyreproduced (astronauts, submarine crews). Suchdisorder implies very irregular sleeping/waking cycles,recurrent sleeplessness and day drowsiness. Theimpossibility of correctly respond to the synchronizingeffect of light is at the basis of this disorder. • Jet Lag Syndrome: The Jet Lag Syndromeaffects mostly people who rapidly move by planebetween continents with different time zones. Such stateis caused by the de-synchronization of circadianrhythms, characterized by a certain delay in the subject'sadaptation to the new environmental conditions. Theseverity of the disorder depends on the differentvariables at stake and generally presents somatic andmental symptoms such as: nausea, irregular bowelfunctions, lack of appetite, general malaise, exhaustion,sleeplessness, reduction of mental efficiency, changesin tone and mood and irritability. Countermeasures: Preventive measures will haveto be taken to preserve natural rhythms as much aspossible. When necessary, therapeutic strategies ofbiological rhythms manipulation will have to be madepossible, such as “Light Therapy”, i.e., a treatmentbased on the use of light. It consists in administeringlight, through special lamps, at specific day times. Thetreatment exploits the connection between retina andthe suprachiasmal nucleus to reset out of phasecircadian rhythms (Wirz-Justice et al., 2005)

diagnostic et statistique des troubles mentaux DSM-IV-TRet le DSM V), les troubles de désynchronisation sontinsérés dans les troubles du rythme circadien du sommeilet sont divisés en troubles primaires et secondaires. Parmiles principaux problèmes, les plus importants sont lesyndrome de retard de la phase du sommeil, le syndromede l'avancement de la phase du sommeil et le syndromeIpernictemerale. Tandis que sont secondaires le syndromede Jet-Lag et le syndrome des travailleurs. Pour ce qui nous intéresse, l'étude sur les conditionsde vie dans l'espace nécessite l'approfondissement des : • syndrome Ipernictemerale: C’est une conditionrare dans la population générale, mais souvent danscertaines catégories particulières de travailleurs, contraintsde travailler dans des conditions où le cycle lumière-obscurité est reproduit artificiellement (les astronautes, lepersonnel sous-marin) . Ce trouble implique des cyclesveille-sommeil très irréguliers, l'insomnie périodique et lasomnolence diurne. L'incapacité de répondrecorrectement à l'effet synchronisateur de la lumière est labase de ce trouble ; • Syndrome de Jet Lag : Le syndrome Jet-Lagaffecte généralement ceux qui voyagent en avion, sedéplaçant rapidement entre continents ayant des fuseauxhoraires différents. Cette condition résulte d'unedésynchronisation des rythmes circadiens, caractériséepar un certain degré d'inertie dans l'adaptation à denouvelles conditions environnementales. La gravité de lamaladie dépend de plusieurs variables et présentegénéralement des symptômes physiques etpsychologiques tels que nausée, irrégularité de l'intestin,manque d'appétit, malaise, fatigue, insomnie, réduction del'efficacité mentale, déflexion du ton de l’humour etirritabilité. Contre-mesures : des mesures préventives serontadoptées pour garder autant que possible les rythmesnaturels. Si nécessaire, il faut rendre possible l'utilisationde stratégies thérapeutiques de manipulation desrythmes biologiques, comme la « luminothérapie », àsavoir, une technique de guérison fondée sur l'utilisationde la lumière. Elle consiste à éclairer l’espace, par deslampes spécifiques, à des moments précis de la journée.

DSM-IV-TR e DSM V) i Disturbi da Desincronizzazionevengono inseriti all’interno dei Disturbi del RitmoCircadiano del Sonno e si dividono in disturbi primari esecondari. Tra i disturbi primari, i più rilevanti sono laSindrome da Ritardo di Fase del Sonno, la Sindrome daAvanzamento di Fase del Sonno e la SindromeIpernictemerale. I secondari, invece, sono la Sindromedel Jet-Lag e la Sindrome dei Turnisti. Per quanto di nostro interesse, lo studio sullavivibilità nello spazio richiede l’approfondimento di: • Sindrome Ipernictemerale: Si tratta di unacondizione rara nella popolazione generale, ma chespesso si riscontra in alcune categorie particolari dilavoratori, costretti a lavorare in condizioni in cui il cicloluce-oscurità è riprodotto in modo artificiale (astronauti,personale dei sottomarini). Tale disturbo comporta ciclisonno-veglia molto irregolari, insonnia periodica esonnolenza diurna. L’impossibilità di risponderecorrettamente all’effetto sincronizzante della luce è allabase di tale disturbo; • Sindome da Jet Lag: La Sindrome del Jet-Laginteressa tipicamente coloro che, viaggiando in aereo, sispostano rapidamente in continenti con fuso orario diverso. Tale condizione deriva da una desincronizzazionedei ritmi circadiani, caratterizzata da un certo gradod’inerzia nell’adattamento del soggetto alle nuovecondizioni ambientali. La gravità del disturbo dipende dadiverse variabili in gioco e generalmente si presenta consintomi somatici e psichici quali: nausea, irregolaritàintestinali, inappetenza, malessere generale,spossatezza, insonnia, riduzione dell’efficienza mentale,deflessione del tono ell’umore e irritabilità. Contromisure: Si adotteranno misure preventive ingrado di mantenere il più possibile i ritmi naturali. Qualoranecessario, bisognerà rendere possibile il ricorso astrategie terapeutiche di manipolazione dei ritmi biologici,come la “Light therapy”, ossia, una tecnica curativa basatasull'uso della luce. Consiste nel somministrare luce,attraverso lampade specifiche, ad orari specifici del giorno.Questa terapia sfrutta la connessione tra la retina e ilnucleo soprachiasmatico per reimpostare i ritmi circadianisfasati (Wirz-Justice et al., 2005).

By Stephen Sedam, Los Angeles Times

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Confined space environment is almost completelyartificial and, therefore, lacking in biological stimuli. The design of color, light and other physical andpsychic factors has to take this aspect into accountand meet the demand for a variability suitable tobiological rhythms, to be able to secure livability andpsycho- physical well being. Some psycho-environmental conditions will bediscussed in connection with livability in confinedenvironments, to make such conditions morecomfortable and functional.

Thermal and hygrometric comfort Keeping the body temperature constant, is forhumans vital and more specifically, the temperature ofthe inner vital organs, which has to keep the value ofsome 37 C°, with variations not higher than 0.5 C°during the whole day. Thermal sensations depend onthe actions of the thermal regulation system, which actsin order to equalize the thermal and mechanical energyproduced by the biochemical processes in the body andthe heat and work exchanges between the body andthe external environment. Within a real closed environment, some aspectssuch as drafts and the humidity rate, deeply affect thepsycho-physical stress of occupiers (thermal stress).Consequently -according to professionals of aerospacedesigning- to secure the correct body thermal regulationand to prevent psycho-physical discomfort, it isnecessary to check the following critical factors: radiantasymmetry (thermal sources concentrated on a point oron a surface); vertical gradient of air temperature; non-uniformity and fluctuation of air speed. Moreover, the distribution of air in controlledtemperature within the confined environment has to beconceived in such a way that most vents can beregulated by occupiers to prevent bothersome airinflows for a long span of time. (Garofalo, 2017).

L'espace confiné est presque totalement artificiel,donc sans stimuli biologiques. La conception de la couleur,de la lumière et d'autres facteurs physiques etpsychologiques doit donc prendre en compte ce manquede stimuli, et satisfaire également les exigences devariabilité propres aux rythmes biologiques, afin d'assurerla qualité de vie et le bien-être psychophysique. L’on discute, ci-dessous, certaines conditions psycho-environnementales liées à l'habitabilité en lieux fermés, desorte qu'ils deviennent plus confortables et fonctionnels.

Confort thermique et hygrométrique L'une des conditions sine qua non pour l'êtrehumain est la capacité de maintenir une températureconstante de son corps et, plus précisément, latempérature des organes internes les plus vitaux, quidoivent garder la valeur d'environ 37° C, avec desvariations ne dépassant pas 0,5° C pendant lajournée. Les sensations thermiques dépendent desactions du système de thermorégulation, qui agit dansle but de réaliser l'égalité entre l'énergie thermique etmécanique produite par les processus biochimiquesinternes du corps et les échanges de chaleur et detravail entre le corps et l'extérieur. A l'intérieur d'un véritable lieu fermé, certainsaspects tels que les courants d'air et le niveau d'humidité,ont une forte influence sur le stress psychophysique desoccupants (stress thermique). Par conséquent -en accordavec les professionnels de la conception aérospatiale afind'assurer la thermorégulation correcte du corps et éviterles inconvénients psychophysiques, il est nécessaire decontrôler les facteurs critiques suivants : l'asymétrierayonnante (sources thermiques concentrées sur unpoint ou une surface) ; gradient vertical de températurede l'air; la non-uniformité et la fluctuation de la vitessede l'air. En plus, la distribution d'air contrôlée dans sa

2. FACTEuRS PSyCHO ENVIRONNEMENTAux

2. PSyCHO-ENVIRONMENTAL FACTORS L'ambiente spaziale confinato è quasi totalmenteartificiale, pertanto carente di stimoli biologici. Il design del colore, della luce e degli altri fattorifisici e psichici deve, quindi, tener conto di tale carenzadi stimoli, e soddisfare, inoltre, i requisiti di variabilitàadeguata ai ritmi biologici, al fine di poter garantirevivibilità e benessere psicofisico. Si discutono, di seguito, alcune condizionipsicoambientali connesse alla vivibilità in ambientichiusi, affinché diventino maggiormente confortevoli efunzionali.

Comfort termico ed igrometrico Una delle condizioni vitali per l’essere umano è lapossibilità di mantenere costante la temperatura del suocorpo e, più specificatamente, la temperatura degliorgani vitali più interni, che deve mantenere il valore di37 C° circa, con variazioni non superiori a 0.5 C°nell’arco della giornata. Le sensazioni termichedipendono dalle azioni del sistema di termoregolazione,che agisce al fine di realizzare l’uguaglianza tral’energia termica e meccanica prodotta dai processibiochimici interni al corpo e gli scambi di calore e lavorotra il corpo e l’esterno. All’interno di un ambiente chiuso reale, alcuniaspetti quali le correnti (draft) d’aria ed il tasso diumidità, incidono fortemente sullo stress psicofisicodegli occupanti (stress termico). Pertanto -in accordocon professionisti della progettazione aerospaziale- alfine di garantire la corretta termoregolazione corporeae prevenire disagi psicofisici, risulta necessariocontrollare i seguenti fattori critici: l’asimmetria radiante(fonti termiche concentrate su un punto o unasuperficie); gradiente verticale di temperatura dell’aria;la non uniformità e fluttuazione della velocità dell’aria.Inoltre, la distribuzione dell’aria controllata intemperatura all’interno dell’ambiente chiuso dev’esserepensata in maniera tale che la maggior parte dellebocchette siano regolabili dagli occupanti in modo daevitare fastidiosi afflussi d’aria per un periodoprolungato di tempo (Garofalo, 2017).

2. FATTORI PSICO-AMBIENTALI Cette thérapie exploite la connexion entre la rétineet le noyau supra-chiasmatique pour réinitialiser lesrythmes circadiens de phase (Wirz-Justice et al. 2005).

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Visual comfort Lighting plays a fundamental role in the quality ofa confined environment. Visual comfort, therefore, isa basic aspect to be taken into account to meetphysiological and psychological needs. It is affectedby the shades of colors and by the balance in thedistribution of luminance (quantity of light which,starting from a source, hits the observer's eyes). Many surveys have demonstrated that naturallight positively affects people, since it increases visual,physiological and psychological wellbeing. It willtherefore be necessary to study, in the designingstage, a pattern of environment suitable to obtain theoptimum inflow of light. Color and furniture in the habitat must be studied

in connection with this prerequisite. Moreover, “light”and external observation spots must be designed insuch a way that occupiers can always have theperception of an environment as less depressing andclaustrophobic as possible.

Acoustic comfort Another issue is acoustic comfort. Constantmonotonous noise and the vibrations of machinery caninterfere with rest and concentration, as well as beassociated to general tension. Vibrations and noises,especially within specific frequencies, must beanalyzed and damped not to leave a mark on thepsycho-physical capacities of occupiers. It will also be necessary to supply pleasantsources of noise, such as radio, music and TV,besides the reproduction of natural sounds to favorrelax and prevent people from hearing external noises.

température à l'intérieur du lieu fermé doit être conçuede telle sorte que la majorité des ouvertures soientréglables par les occupants de manière à éviter lesentrées d'air gênantes pendant une période de tempsprolongée. (Garofalo, 2017).

Confort visuel L'éclairage joue un rôle fondamental dans laqualité d’un lieu fermé et circonscrit. Le confort visuelest en fait un aspect fondamental à prendre en comptepour satisfaire le besoin de caractère physiologique etpsychologique. Il est influencé par le rendu des couleurset l'équilibre dans la répartition de la luminance (quantitéde lumière qui, à partir d'une source, affecte l'œil del'observateur). De nombreuses études ont montrécomment la lumière naturelle peut avoir un impact positifsur les gens, car il augmente le confort visuel,physiologique et psychologique. Par conséquent, il seranécessaire d'étudier, dans la phase de conception, uneconfiguration de l'espace, par exemple pour permettreune pénétration optimale de la lumière.Couleur etdécoration de pièces habitables doivent être conçuesen conformité avec cette exigence. En outre, les sources de lumière et d'observationextérieure doivent être disposées de telle sorte quel'occupant puisse toujours avoir la perception d'unenvironnement le moins oppressant et claustrophobepossible.

Confort acoustique Un autre problème concerne le confort acoustique. Le bruit constant monotone, les vibrations desmachines peuvent interférer avec le repos et laconcentration, en plus de se joindre à la nervositégénéralisée. Les vibrations et le bruit, en particulier dans lesfréquences spécifiques, doivent être analysés et atténuésafin de ne pas affecter les performances psychomotricesdes occupants. De plus, il sera nécessaire fournir dessources de bruit agréables telles que le son de la radio, lamusique et la télévision, en plus de la reproduction des sonsde la nature ; afin de favoriser la relaxation et permettre dene pas entendre les bruits extérieurs

Comfort visivo L’illuminazione svolge un fondamentale ruolonella qualità dell’ambiente chiuso e circoscritto. Ilcomfort visivo, risulta infatti un aspetto fondamentaledi cui tener conto per soddisfare necessità di caratterefisiologico e psicologico. Esso, è influenzato dalla resadei colori e dall’equilibrio nella distribuzione delleluminanze (quantità di luce che, partendo da unasorgente, colpisce l’occhio dell’osservatore). Moltistudi hanno dimostrato in che modo la luce naturaleinfluisca positivamente sulle persone, dal momentoche incrementa il benessere visivo, fisiologico epsicologico. Pertanto, sarà necessario studiare, in fasedi progettazione, una configurazione dell’ambiente taleda permettere una penetrazione ottimale della luce. Colore e arredamento dei vani abitabili devonoessere studiati in coerenza a tale requisito. Inoltre,punti “luce” e di osservazione esterna devono esserepredisposti in maniera tale che l’occupante possaavere sempre la percezione di un ambiente quantomeno opprimente e claustrofobico possibile.

Comfort acustico Un altro problema interessa il benessereacustico. Il rumore costante, monotono e le vibrazionidei macchinari può interferire con il riposo e laconcentrazione, oltre ad associarsi a nervosismogeneralizzato. Vibrazioni e rumori, specialmenteall’interno di specifiche frequenze, devono essereanalizzate e attenuate al fine di non incidere sullecapacità psicofisiche degli occupanti. Inoltre, si dovrà provvedere a fornire fonti dirumore piacevoli, quali il suono di radio, musica etelevisione, oltre alla riproduzione dei suoni dellanatura; al fine di favorire la distensione e permetteredi non percepire i rumori esterni.

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In the light of the observations made within theframework of OrbiTecture, we think 3 essential issueshave to be considered, which must be secured atpsychosocial level:

Social Relations The team who will leave for the space journey willprobably be the same and single one for the wholeduration of the interplanetary mission (apart from someoccasional replacements). It is therefore important toform a coherent team, who can easily mix. The premises will have to give the idea of livingtogether, or, in other words, solutions where three ormore people can easily cohabit ought to be chosen. They will thus be able to carry out simpleactivities and group experiences helping them to keepa high level of participation.

Privacy For so long and committing missions -from thepsycho-physical standpoint- it will be essential torespect the personal space of each member of thecrew and secure adequate areas of “Individualisolation”, in which voyagers will occasionally havesome time only for themselves.

Management of Conflicts Some conflicts or misunderstandings might arisebetween the crew members. That's extremely harmful to the travel and itssuccess. A constant monitoring of the team and of theatmosphere within the group will then be necessary; aperson having a role of assistance and support mightbe embarked as a crew member. He/she will be in contact with a team ofprofessionals (psychologists, physicians, etc.) on theEarth.

À la lumière des considérations sur le projetOrbitecture, nous devons prendre en compte 3conditions essentielles qui doivent être garanties auniveau psychosocial

Sociabilité Le groupe qui partira en voyage spatial sera, trèsprobablement, le même et unique pendant toute la duréede l'expédition interplanétaire (à moins de remplacementshypothétiques de l'équipe). Il est donc important de créerles conditions pour la mise en place d'un groupe cohérentet enclin à la coopération. Il faut réaliser des lieux quidonnent une plus grande idée d'habitabilité partagée entreplusieurs personnes, ou, il faudra opter pour des solutionsoù trois personnes ou plus peuvent facilement cohabiter ;omettant ainsi de réaliser des activités simples etd’expériences de groupe qui les aident à maintenir unniveau élevé de participation.

Vie privée Pour des voyages aussi longs et exigeants auxplans physique et mental, il sera important derespecter l'espace personnel de chaque membre del'équipage et assurer une protection adéquate et des« lieux d'isolement individuels », où le voyageur seulpeut parfois se consacrer à lui-même.

gestion des conflits Il est important d'envisager la possibilité que,parmi les membres du groupe naissent des conflits etdes malentendus. Ceux-ci sont extrêmement nuisibles pour le restedu voyage et son succès. Par conséquent, une équipede surveillance est nécessaire pour le contrôleconstant de l’équipe et de l'atmosphère au sein dugroupe ; Il sera considéré comme la possibilitéd’embarquer, en tant que membre d’équipage, unefigure d'assistance et de soutien. Elle devra se coordonner avec un support àdistance, composé d'une équipe de professionnels(psychologues, médecins, etc.) sur Terre.

3. FACTEuRS PSyCHOSOCIAux3. PSyCHOSOCIAL FACTORS Alla luce delle considerazioni effettuatenell’ambito del progetto Orbitecture, riteniamo di doverconsiderare 3 condizioni essenziali, che devonoessere garantite sul piano psicosociale:

Socialità Il gruppo che partirà per il viaggio spaziale sarà,molto presumibilmente, lo stesso ed unico per l’interadurata della spedizione interplanetaria (a meno diipotetiche sostituzioni del team). È pertanto importantecreare le condizioni per l’istituzione di un gruppo coesoe propenso alla cooperazione. Si realizzeranno quindidegli ambienti che diano una maggiore idea diabitabilità condivisa tra più persone, ovvero, si dovràoptare per soluzioni dove agevolmente possanocoabitare tre o più persone; riuscendo dunque asvolgere attività semplici ed esperienze di gruppo cheli aiutino a mantenere un livello di partecipazioneelevato.

Privacy Per viaggi così lunghi e impegnativi sul pianopsicofisico, sarà fondamentale rispettare lo spaziopersonale di ciascun membro dell’equipaggio egarantire adeguati ambienti di “isolamentoindividuale”, in cui il singolo viaggiatore potràoccasionalmente dedicarsi a sé.

gestione dei Conflitti È da considerare la possibilità che tra i membridel gruppo nascano dei conflitti ed incomprensioni. Queste, sono estremamente dannose per ilprosieguo del viaggio e del suo successo. Pertanto, sirichiedeun costante monitoraggio del team e del climaall’interno del gruppo; potrà essere considerata lapossibilità di imbarcare -in qualità di membrodell’equipaggio- una figura di assistenza e sostegno. Essa si coordinerà continuamente con unsupporto remoto, costituito da un team di professionisti(psicologi, medici, ecc.) sulla Terra.

3. FATTORI PSICOSOCIALI

The Jetsons Cartoon, Hanna-Barbera, 1962

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In a not so distant future, we might see a parentsaying goodbye to his/her child leaving for a pleasurevoyage, whose destination is beyond the earthatmosphere. This has to do with the mission of OrbiTecture,which is the deviser and promoter of inhabitablearchitectural modules in space, to be used no longeronly by hyper-specialized crews but also by anyordinary person or “voyager”. Our paper has faced the main issues andproblems concerning a planetary voyage and thepermanence in orbit of “ordinary”people, ranging fromconfinement in small spaces and, therefore, from theircomplex habitability, to more strictly psycho-physiological and social aspects. Our survey has also hilighted possible measuresto shape and, if possible, improve conditions of wellbeing and livability -as well as of adaptation- for thespace voyagers of tomorrow.

Dans un avenir pas si lointain, on pourrait voir lascène d'un parent qui accueille son fils pour un longvoyage de plaisance, dont la destination choisie setrouve au-delà des limites de l’atmosphère terrestre. Aujourd'hui, tout cela a à voir avec la missionOrbitecture, qui se présente comme le créateur etpromoteur de formes architecturales habitables dansl'espace, à ne plus utiliser exclusivement par le personnelhyper-spécialisé, mais qui soient aussi de plus en plusau service de toute personne et « voyageur ». Ce document a donc abordé les principalesquestions et les problèmes qui affecteraient un voyageinterplanétaire et la permanence en orbite de toutepersonne ; à partir du confinement dans les petitsespaces et, par conséquent, de leur habitabilité difficile,jusqu’à atteindre plus de près des points de naturepsychophysiologique et sociale. De plus, l'étude nous a permis de définir desmesures possibles pour mettre en place et, sipossible, améliorer les conditions de confort etd'habitabilité -ainsi que d’adaptation- pour lesvoyageurs spatiaux du futur .

EN SyNTHèSE

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IN SHORT In un futuro non così lontano, potremmo assisterealla scena di un genitore che saluta il proprio figlio perun lungo viaggio di piacere, la cui meta prescelta sitrova al di là dei confini atmosferici terrestri. Tutto ciò oggi ha a che fare con la missione diOrbitecture, che si pone come ideatore e promotore dimoduli architettonici abitabili nello spazio, ad uso nonpiù esclusivo del personale iperspecializzato, ma anchee sempre più a servizio di persone e “viaggiatori”qualsiasi. Il presente documento ha quindi affrontato leprincipali questioni e problematiche che interesserebberoun viaggio interplanetario e la permanenza in orbita dipersone “comuni”; a partire dal confinamento in spaziristretti e, dunque, alla loro complessa abitabilità, fino atoccare punti di natura più strettamente psicofisiologicae sociale. Inoltre, lo studio ha permesso di tracciare possibiliinterventi atti a configurare e, ove possibile, migliorarele condizioni di benessere e vivibilità -oltre che diadattamento- per i viaggiatori spaziali del domani.

IN SINTESI

http://portaildocumentaire.citechaillot.fr1,Place du Trocadéro et du 11 Novembre - 75116 Paris, France

L’Assemblée des Amis du Carré Bleu, octobre 2014, a décidé • de ne plus faire paraitre la revue sur papier• de diffuser le Carré Bleu seulement par Internet

n. 1 MEMOIRE EN MOuVEMENT

n. 2 MuLTIVERSES - parcours possibles, entre espaces et sons

n. 3 Du SON, Du BRuIT ET Du SILENCE

n. 4 L'ARCHITECTuRE DuRABLE COMME PROJECT

n. 5 POLyCHROMIES

n. 6 LE SONgE D’uN JOuR D’ETE

n. 7 DIFFERENCE / DIFFERER / DIFFERANCE

par L. de Rosa, C.Younès, O. Cinqualbre, P. Fouquey, L. Kroll, M. Pica Ciamarra, G. Puglisi, M. Nicoletti, A. Schimmerling

par Francesco Fiotti

par Attila Batar

par Bruno Vellut

par Riccardo Dalisi

par Georges Edery

par Patrizia Bottaro

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Fragments / Symbiose Centres / Peripheries

Pays du nord , Pirjo and Matti Sanaksenaho architects Musicalite de l’ouvre plastique de Victor Vasarely

Liban - Bernard KhouryL'architecture au de la de la forme

Autriche - feld72 Legami / Liason / Links

Espagne - MedioMundo 50 ans - Memoire et Avenir

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et construction de la ville contemporaine KO-CO2 - L’architecture après la « prise d’acte » de CopenhagueEloge du vide La formation à l'architecture durable Formation des architectes ? Alphabetisation de scitoyens

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ISSN 0008-68-78

feuille internationale d’architecture le carré bleu