En octobre 2024, Le programme Artemis de la NASA ramènera les astronautes à la surface de la lune pour la première fois depuis l'ère Apollo. Dans les années et décennies qui suivent, plusieurs agences spatiales et partenaires commerciaux prévoient de construire l'infrastructure qui permettra une présence humaine à long terme sur la lune. Une partie importante de ces efforts consiste à construire des habitats qui peuvent assurer la santé des astronautes, sécurité, et le confort dans l'environnement lunaire extrême.

Ce défi a inspiré des architectes et des designers du monde entier à créer des idées innovantes et inédites pour la vie lunaire. L'un d'eux est la lanterne lunaire, un concept de base développé par ICON (une entreprise de construction avancée basée à Austin, Texas) dans le cadre d'un projet soutenu par la NASA pour construire un avant-poste durable sur la lune. Cette proposition est actuellement présentée dans le cadre de la 17e exposition internationale d'architecture au musée La Biennale di Venezia de Venise, Italie.

La lanterne lunaire a émergé du projet Olympus, un programme de recherche et développement rendu possible grâce à un contrat Small Business Innovation Research (SBIR) et un financement du Marshall Space Flight Center (MSFC) de la NASA. Conformément à l'engagement d'ICON à développer des technologies de construction avancées, le but d'Olympus était de créer un système de construction spatiale qui soutiendra la NASA et d'autres futurs efforts d'exploration sur la lune.

Pour réaliser cette vision, ICON s'est associé à deux cabinets d'architectes :le Bjarke Ingels Group (BIG), et Architecture d'exploration spatiale (SEArch+). Considérant que BIG est réputé pour son architecture emblématique et son travail sur plusieurs concepts lunaires et martiens au cours des dernières années, SEArch+ est reconnu pour ses conceptions « centrées sur l'humain » pour l'exploration spatiale et sa relation de longue date avec le Johnson Space Center (JSC) et le Langley Research Center (LRC) de la NASA.

En réalité, L'implication passée de SEArch+ avec la NASA comprend leur travail dans le cadre de la division de l'habitabilité humaine de la NASA JSC et de l'équipe des technologies de construction autonome planétaire de la lune à Mars (MMPACT). Ils ont également participé à plusieurs phases du NASA 3D-Printed Habitat Challenge (2015-2019) qui comprenait la Mars Ice House et Mars X-House V2 (les entrées gagnantes de la phase 1 et de la phase 3, respectivement).

Le résultat de leur collaboration est la Lanterne Lunaire, un avant-poste lunaire complet qui peut être construit sur la lune à l'aide d'imprimantes 3D robotiques automatisées. Conformément à la philosophie de ces sociétés et au programme Artemis de la NASA, la construction de cet avant-poste tire parti d'un certain nombre de technologies en plein essor ainsi que de l'utilisation des ressources in situ (ISRU) pour minimiser la dépendance à l'égard de la Terre.

Dans le cadre de leur présentation à l'Exposition d'Architecture, SEArch+ a préparé une vidéo mise à jour de leur concept de base (illustré ci-dessous) qui illustre comment le concept de lanterne lunaire permettra une présence humaine soutenue sur la lune. Pour faire face aux différents aléas de l'environnement lunaire, l'habitat principal emploie trois composants structurels :un Isolateur de Base, Câbles de tension, et un bouclier Whipple.

Les isolateurs de base sont essentiellement des amortisseurs sismiques, qui sont déployés à la fondation pour absorber les chocs et les contraintes causés par les « tremblements de lune » réguliers, qui sont soit « peu profonds » ou « profonds ». Les séismes peu profonds se produisent à des profondeurs de 50-220 km (31-137 mi et sont attribués aux changements de température de surface et aux impacts de météorites. Les séismes profonds sont plus rares et puissants, provenant de profondeurs de ~700 km (435 mi), et sont causés par les interactions des marées avec la Terre.

Ensuite, il y a les câbles de tension montés à l'extérieur, qui appliquent une contrainte de compression aux murs imprimés en 3D des habitats. Le composant le plus externe, le Bouclier Whipple, est une double coque composée d'un treillis intérieur et de panneaux de blindage extérieurs. Cela offre une protection contre les impacts balistiques des micrométéorites et des éjectas (causés par des impacts à proximité) tout en protégeant la structure intérieure de la chaleur extrême causée par l'exposition directe au soleil.

En plus de protéger contre les températures extrêmes, radiation, et l'activité sismique, l'une des principales préoccupations est le danger posé par tout le régolithe lunaire déchiqueté et chargé statiquement (alias "poussière de lune"). Comme ils l'illustrent, la base Lunar Lander est équipée pour contenir (et bénéficier de) ce problème :

"L'avant-poste de la lanterne lunaire se compose d'habitats, hangars, patins d'atterrissage, murs anti-explosion, et les routes. Les patins d'atterrissage, considérée comme l'une des premières structures lunaires, devra contenir et contrôler les éjections de poussières supersoniques et subsoniques créées lors du lancement et de l'atterrissage. La conception de SEArch+ offre plusieurs stratégies pour l'atténuation et la collecte de la poussière en termes d'imprimabilité, former, et fonction."

Comme le montre l'animation, la configuration des aires d'atterrissage permet de collecter les poussières, l'empêchant de se disperser à la surface et d'interférer avec les opérations. La poussière collectée peut ensuite être utilisée comme matière première pour les robots de construction, qui s'appuient sur le régolithe pour façonner des structures imprimées en 3D. Par ici, la conception empêche non seulement les éjectas de devenir un danger sérieux, mais fournit également un approvisionnement constant en matériau pouvant être utilisé pour effectuer des réparations à la structure.

Quant au nom, cela a été inspiré par une autre caractéristique de conception importante, celui qui assure le confort humain. En bref, la lanterne admet la lumière de la surface lunaire et la transforme ensuite en éclairage intérieur qui est ajusté (en fonction de la section de l'habitat) et entièrement éteint pour simuler la nuit. Ou comme ils l'expliquent dans la vidéo :« Afin de reproduire les rythmes circadiens quotidiens et les cycles saisonniers de la Terre, la lanterne lunaire utilise un système à fibre optique qui capte la lumière presque perpétuelle au pôle sud de la lune et la module à la fois en luminosité et en température de couleur. L'intérieur de l'habitat est organisé verticalement, avec trois niveaux désignés - pour le travail et l'exercice, salle à manger et social, chambres à coucher et espaces privés."

Il y a aussi quelques œufs de Pâques dans la vidéo, que les aficionados de l'espace commercial et de l'exploration spatiale ne manqueront pas de remarquer. Dans les deux vidéos postées ci-dessus (notamment celle produite par SEArch+), certains véhicules familiers peuvent être vus sur les aires d'atterrissage. Cela inclut le vaisseau spatial SpaceX, Musk a promis qu'il serait prêt à transporter des cargaisons et des équipages sur la lune dans quelques années, et l'atterrisseur Blue Moon de Blue Origin, peut-être la variante du système d'atterrissage humain (HLS) spécialement conçue pour le programme Artemis de la NASA.

Les idées ne manquent pas sur la façon dont les humains pourraient vivre un jour sur la Lune et sur Mars. Bien que les éléments de conception diffèrent d'un concept à l'autre, ils partagent tous le même engagement à tirer parti de l'impression 3D, durabilité, et la capacité de fournir de l'eau, Puissance, et la nourriture en utilisant les ressources locales. Chacun met également l'accent sur la façon dont la planification pour vivre de manière durable dans un environnement hostile peut façonner notre façon de vivre sur Terre.

La lanterne lunaire n'est pas la seule exposition d'architecture spatiale présentée à la 17e exposition internationale d'architecture (qui se déroulera jusqu'au 21 novembre). L'Agence spatiale européenne (ESA) – en partenariat avec le cabinet d'architecture international Skidmore, Owings &Merrill (SOM) - présentent également leur proposition pour un habitat lunaire semi-gonflable entièrement opérationnel, connu sous le nom de village lunaire.

Ces deux propositions illustrent magnifiquement comment les propositions pour vivre au-delà de la Terre deviennent une partie de l'architecture traditionnelle. Alors que cette décennie touche à sa fin, cette tendance devrait se poursuivre, devenant finalement une toute nouvelle forme d'architecture, industriel, et design d'intérieur. Si et quand les humains commenceront à s'installer sur la lune et sur Mars, nous pouvons nous attendre à ce que le secteur immobilier suive.