In Moon Camp Explorers each team’s mission is to 3D design a complete Moon Camp using Tinkercad. They also have to explain how they will use local resources, protect astronauts from the dangers of space and describe the living and working facilities in their Moon Camp.
Istituto Comprensivo Savini-San Giuseppe-San Giorgio Teramo-Abruzzo Italy 13, 14 0 / Italian
Edificio a forma di astronauta. La forma umana è un omaggio e un simbolo delle scoperte dell’uomo in ogni tempo.
Nella struttura ci sono ambienti comuni sonori, odori, colori, profumi, per stimolare i sensi e creare un ambiente che evolve . Tecnologie che leggono il tuo stato emozionale rendono la missione più piacevole ma anche sostenibile. Uno specchio cambia colore in base all’umore, se sei felice ti dà uno spettro giallo, se invece sei depresso si muove e cerca di farti divertire. Orto botanico dotato di pannelli solari. Sala acustica per ascolto della musica con cuffie personalizzate.
Il nuovo viaggio servirà a costruire un orto botanico. Proveremo a coltivare vitigni come il Montepulciano d’Abruzzo per vedere come riesce ad attecchire sulla luna. Porteremo vino prodotto ed imbottigliato sulla terra che sarà conservato sulla luna. Lo hanno già fatto nei fondali marini.
Close to the lunar poles
Nel polo sud ci sono sia aree ( picchi lunari ) che sono costantemente esposte alla luce solare ( per la particolare conformazione del terreno e la forma dell’orbita Luna-Sole ), sia aree perennemente al buio. La presenza di esposizione continua ai raggi del Sole è fondamentale per fornire energia alla base che costruiremo sulla cima d’un monte lunare. Altra ragione che ci spinge a realizzare la base in questa parte della luna è che disponiamo di una mappa dettagliata dell’acqua presente in tutta la regione del Polo Sud lunare visibile dalla Terra. I ricercatori l’ hanno completata recentemente nel settembre 2022: ci sarà utile per individuare le zone con maggiore presenza di acqua. L’acqua verrà conservata sul fondo dei crateri nelle zone non raggiunte dalla luce solare, in cui il buio è completo e la temperatura è di -235 gradi Celsius, così può mantenersi allo stato ghiacciato. La base lunare dovrà essere costruita sul lato della Luna che guarda la terra, in modo da non avere problemi nelle comunicazioni radio con la Terra. Il centro di atterraggio della base sarà sufficientemente lontano dagli edifici in cui gli scienziati effettueranno le loro ricerche, in modo tale che queste ultime non vengano contaminate dalle polveri sollevate.
Spedire materiali per la costruzione della base è troppo costoso ( può arrivare a costare 20 mila euro al chilo) e lento. Per la realizzazione di infrastrutture ( pista di atterraggio, strade e abitazioni ) è possibile utilizzare la REGOLITE cioè la “polvere lunare” che si è formata dall’insieme dei sedimenti e frammenti che compongono lo strato esterno della superficie del satellite. Ci rivolgeremo ad ICON , l’azienda che ha sede ad Austin nel Texas ed alla quale si è rivolta la NASA perché è in grado di usare una speciale stampante 3D e di trasportare sulla luna anche i macchinari necessari alla costruzione. Una volta che la regolite è stata miscelata con acqua abbiamo bisogno di un fluidificante per rendere l’impasto allo stato fresco lavorabile. Sarà possibile utilizzare l’urea, filtrata dall’urina degli astronauti, come fluidificante per aumentare la lavorabilità della regolite lunare e ottenere così un materiale idoneo alla stampa 3D. Nell’antichità questa possibilità di interazione con la sostanza organica era già nota e ad esempio il cemento degli antichi romani veniva fluidificato con urine, sangue di animali, latte e altre materie organiche disponibili a basso costo.
Le costruzioni dovranno essere ricoperte da almeno 50 cm di regolite. Infatti, la mancanza dell’atmosfera significa che gli edifici dovranno avere muri abbastanza spessi per proteggere gli astronauti dalle radiazioni cosmiche e per resistere alle differenze di pressione tra l’esterno e l’interno e all’impatto dei micrometeoriti: piccoli granelli di roccia e polvere che si schiantano sulla superficie ad alta velocità. Verrà costruito un bunker ancora più sicuro, isolato da 10 metri di acqua per riparare dalle occasionali tempeste solari, che fanno crescere le radiazioni in modo improvviso ed esponenziale. Questo rifugio super protetto dovrà essere raggiungibile dagli astronauti in mezz’ora, il tempo massimo di anticipo con cui è possibile prevedere tali eventi cosmici. Se troveremo depressioni del terreno, qualora accessibili ed esenti da crolli, potranno essere utilizzati per proteggere gli astronauti dalle radiazioni solari senza costruire rifugi. Un giorno nello spazio è equivalente alla radiazione ricevuta sulla Terra per un anno intero. Proveremo ad applicare un apparato che utilizza una colonia di cianobatteri come scudo radioattivo. L’idea di utilizzare dei batteri estremofili come scudo è assolutamente innovativa e originale, i batteri estremofili sono noti per la loro resistenza agli ambienti più ostili. Essi resistono ad altissime dosi di raggi ultravioletti e sopportano dosi di particelle ionizzanti – come i raggi cosmici – migliaia di volte superiori a quelle sufficienti a uccidere un essere umano. Useremo inoltre tute spaziali protettive di ultima generazione.
L’acqua estratta dalle riserve ghiacciate una volta elaborata, potrebbe essere impiegata nella produzione del vapore, così da fornire una parte necessaria dell’atmosfera respirabile degli astronauti utilizzando l’elettrolisi. Per poterla bere dovrà essere filtrata attraverso il procedimento dell’osmosi inversa. È possibile modificare le proprietà della regolite per ricavare un materiale solido in forma di ceramica capace di raccogliere e accumulare l’energia solare che può essere trasformata in altre forme utili di energia (ad esempio energia elettrica): la regolite “cotta” in forma di ceramica ha una diversa conducibilità termica rispetto alla terra. La produzione di cibo fresco attraverso un approccio di utilizzo delle risorse presenti è di fondamentale importanza per garantire l’autonomia e la sopravvivenza dell’equipaggio in questa missione spaziale che prevediamo di lungo termine. È possibile coltivare piante sul suolo lunare: ogni pianta cresce in una celletta contenente dei panetti a base di un’argilla speciale molto compatta, arricchita con un fertilizzante a lento rilascio. Ogni celletta è dotata di un’illuminazione a LED regolabile anche nel colore oltre che nell’intensità, in cui un temporizzatore regola le ore di luce, l’intensità e anche la lunghezza d’onda cercando di imitare le condizioni terrestri preferite dalla pianta. Mentre molti nutrienti per le colture sono disponibili nel suolo lunare, l’assenza di azoto, che è essenziale per la crescita delle piante, rimane una sfida significativa. Il suolo extraterrestre è di gran lunga diverso dal suolo fertile che abbiamo sulla Terra. Otterremo materiale organico compostato dai rifiuti dell’equipaggio e dagli scarti vegetali. Ciò consentirà di fornire nutrienti alle piante, assenti nella regolite, e di favorire la formazione della struttura del ‘suolo’, con la sua rete di pori, adatti ad ospitare acqua ed aria, elementi indispensabili per lo sviluppo radicale. Nello stesso tempo risolviamo il problema dello smaltimento dei rifiuti.
Un altro problema è la minore forza di gravità sulla Luna, solo un sesto di quella sulla Terra che può causare problemi come la perdita muscolare e ossea. L’esercizio fisico è importantissimo non solo prima della partenza ma anche sulla luna. Sono previste sessioni di allenamento per circa 2 ore al giorno. Il tapis roulant non può funzionare come sulla Terra dove la gravità ci tiene incollati . Gli astronauti devono usare un’imbracatura con elastici che applica un carico sulle loro spalle e sui fianchi permettendo loro di non fluttuare per tutto il modulo. Il carico applicato varia in base al peso dell’astronauta e al momento della missione. All’inizio della missione per allenarsi è sufficiente indossare l’imbracatura, regolare il carico e cominciare a correre essendo monitorati. Infatti, un computer portatile tiene sotto controllo la loro frequenza cardiaca e gli altri parametri vitali. Un sistema di carrucole e imbracature permette di imitare il sollevamento pesi sulla Terra. Con questo aggeggio, gli astronauti possono eseguire anche rialzi, squat e stacchi del tallone. Utilizzo del cicloergometro, una specie di bicicletta fissa. Gli astronauti utilizzano pedali a clip e hanno la possibilità di cinturini in vita, supporti posteriori e impugnature per fissarsi alla macchina.
