Architectural form of a Martian habitat: Digital analyses of space radiation and insolation of a water-ice construction

• Autorzy: Dzieduszyński Tomasz

Identyfikatory

DOI

10.21005/pif.2020.41.A-01

Warianty tytułu

PL

Kształtowanie formy architektonicznej habitatu marsjańskiego: Komputerowe analizy promieniowania kosmicznego i nasłonecznienia lodowej konstrukcji

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

Researchers and architects responsible for the design of Martian habitats currently direct their attention towards unconventional construction materials, such as water-ice. In this article, a method of architectural forming based on safe radiation levels, insolation and radiation simulations (OLTARIS) is proposed. The suggested methodology allows for a delineation of the design guidelines in a graphical form legible for the architect designing an ice habitat.

PL

Badacze i architekci pracujący nad projektami habitatów marsjańskich coraz częściej zwracają się ku niekonwencjonalnym materiałom budowlanym, w tym ku wodnemu lodowi. W niniejszym artykule zaproponowano metodę kształtowania formy architektonicznej lodowej bazy marsjańskiej w oparciu o bezpieczne dla mieszkańców poziomy szkodliwego promieniowania kosmicznego, symulacje nasłonecznienia i promieniowania jonizującego (OLTARIS). Zaprezentowana metoda pozwala opracować graficzne wytyczne dla architekta projektującego lodowy habitat.

Słowa kluczowe

EN

Mars; radiation; insolation; OLTARIS; ice; galactic cosmic rays; solar particle event

PL

Mars; promieniowanie; nasłonecznienie; OLTARIS; lód; galaktyczne promieniowanie kosmiczne; rozbłysk słoneczny

• Wydawca: Wydawnictwo Uczelniane Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie
• Czasopismo: Przestrzeń i Forma
• Rocznik: 2020
• Tom: nr 41
• Strony: 9--24
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., rys.

Twórcy

autor

Dzieduszyński Tomasz

• Warsaw University of Technology

Bibliografia

• [1] Bolsenga S. J., Evans, M., Vanderploeg, H. A., Norton, D. G. 1996, PAR transmittance through thick, clear fresh-water ice, Hydrobiologia, 330(3) 3/1996
• [2] Bolsenga S. J. 1978, Photosynthetically active radiation transmission through ice, NOAA Technical Memorandum
• [3] Boynton W. V., Feldman W. C., Squyres S. W., et al. 2002, Distribution of Hydrogen in the Near Surface of Mars: Evidence for Subsurface Ice Deposits, Science vol 297, Issue 5578
• [4] Ciardullo C., Montes J., Yashar M. et al. 2016, Martian Ice Habitats: Approaches to Additive Manufacturing with H2O Beyond Mars Ice House, AIAA SPACE 2016, At Long Beach, California
• [5] Davila, A. F., Willson, D., Coates, J., D., McKay, C. P. 2013, Perchlorate on Mars: A chemical hazard and a resource for humans, International Journal of Astrobiology. Volume 12, Issue 4
• [6] Dzieduszyński, T. 2019 a, Architecture of a Martian Habitat. Conditions, Problems and their Solutions. Consequences for the Architecture on Earth, Warsaw University of Technology
• [7] Dzieduszyński, T. 2019 b, Case Study 2: MARS: 10-50-150. Circular Economy of the Martian Architecture ‑ A 3D-Printed Ice Habitat, part of: Developing and Designing Circular Cities, Elżbieta Ryńska, IGI Global, part of: ISBN10: 1799818861
• [8] ESA 2005, Cosmic Vision, Space Science for Europe 2015-2025, European Space Agency BR-247
• [9] ESA 2013, Building a lunar base with 3D printing, https://www.esa.int/Enabling_Support/Space_Engineering_Technology/Building_a_lunar_base_with_3D_printing, dostęp/access: 12.2019
• [10] ESA 2018 a, ESA Technology Strategy Version 1.0, European Space Agency
• [11] ESA 2018 b, 3D-printed ceramic parts made from lunar regolith, https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2018/11/3Dprinted_ceramic_parts_made_from_lunar_regolith, dostęp/access: 12.2019
• [12] Kardaszewska J. 2008, Ministerstwo Energii: Promieniowanie jonizujące i promieniowanie tła, https://www.gov.pl/web/energia/promieniowanie-jonizujace, dostęp/access 02.2019
• [13] Kempton, K., Yashar, M., Ciardullo, C. et al. 2018, Technical Risk Reduction for the Mars Ice Home Habitat Concept, 69th International Astronautical Congress (IAC), At Bremmen, Germany
• [14] Kozicka, J. 2008: Problemy architektoniczne bazy na Marsie jako habitatu w ekstremalnych warunkach, Politechnika Gdańska
• [15] NASA 2002, Mars Radiation Experiment, Cosmic Ray Environment, Estimated Radiation Dosage on Mars, Mars Odyssey 2001, https://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/details.php?id=PIA03480, dostęp/access 12.2019
• [16] NASA 2015 a, NASA’s Journey to Mars. Pioneering Next Steps in Space Exploration, Washington
• [17] NASA 2015 b, 3D-Printed Habitat Challenge Phase 1, https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/centennial_challenges/3DPHab_p1.html, dostęp/access: 05.2019
• [18] NASA 2017, Ice Home Mars Habitat Concept of Operations (ConOps), NASA Langley Research Center
• [19] Petrovic, J. J. 2003, Review Mechanical properties of ice and snow, Journal of Materials Science, v. 38, 1/2003
• [20] NASA Mars Trek, JPL, California Institute of Technology, https://trek.nasa.gov/mars/, dostęp/access: 02.2019
• [21] NASA OLTARIS, On-Line Tool for the Assessment of Radiation in Space, https://oltaris.nasa.gov/, dostęp/access: 02.2019 POLSA 2018
• [22] POLSA 2018, Krajowy Program Kosmiczny na lata 2019-2021, Polska Agencja Kosmiczna
• [23] Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 18 stycznia 2005 r. w sprawie dawek granicznych promieniowania jonizującego, Dz.U. 2005 nr 20 poz. 168
• [24] Simonsen, L.C., Nealy, J.E. 1991, Radiation protection for human missions to the Moon and Mars, NASA Technical Report: N-91-17999
• [25] SpaceX 2017, Making Life Multiplanetary, 68th International Astronautical Congress, Adelaide
• [26] Strout, J. 2015, Orbital Space Settlement Radiation Shielding, National Space Society, San Jose State University
• [27] Wrixon, A. D. 2008, New ICRP recommendations, IOP Publishing Ltd
• [28] Zubrin, R. 1996, The Case For Mars, Free Press, ISBN 10: 0684827573

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).