Galleria Moon Camp Explorers 2020-2021
In Moon Camp Explorers la missione di ogni squadra è progettare in 3D un campo lunare completo utilizzando Tinkercad. Devono anche spiegare come utilizzeranno le risorse locali, proteggeranno gli astronauti dai pericoli dello spazio e descriveranno le strutture abitative e lavorative.
Squadra: I.E.S. LOS CASTILLOS
I.E.S. LOS CASTILLOS ALCORCÓN (MADRID) Spagna 12, 13
Link esterno per 3d
Descrizione del progetto
Il nostro Moon Camp è una base espandibile, progettata per essere ampliata quando l'equipaggio aumenta o gli ecosistemi in serra crescono. L'acqua è la risorsa critica per il nostro habitat umano, quindi il campo è stato allestito vicino a un piccolo cratere dove esiste del ghiaccio d'acqua a causa delle zone d'ombra permanenti al suo interno. Il ghiaccio d'acqua verrà estratto e trasformato in liquido da queste zone d'ombra mediante un processo di sublimazione controllata. L'insediamento è suddiviso in diversi moduli, ognuno con un proprio scopo, design e materiali, che si basano su tre strutture: In primo luogo, una struttura pieghevole per la serra, che consente di modificarne meccanicamente le dimensioni per ospitare ecosistemi di dimensioni diverse. In secondo luogo, gli habitat di forma esagonale per gli ambienti abitativi, il magazzino, la sala da pranzo o la palestra, dove una parte di essi è interrata per proteggersi dalle micrometeoriti. Terzo, strutture rigide per il modulo di potenza, la piattaforma della navetta o i serbatoi di ossigeno. Consideriamo la serra come un'unità centrale, una struttura pieghevole a quattro semisfere, con ambienti diversi che forniscono ossigeno e anidride carbonica attraverso la fotosintesi delle piante e cibo tramite l'acquaponica. L'energia è ottenuta attraverso pannelli solari distribuiti su una vasta area della superficie del campo; lo spazio riservato a questo obiettivo è piuttosto grande a causa dell'ampio angolo di incidenza dei raggi solari con la superficie, per cui i raggi solari sono poco energetici e sono necessari molti pannelli per produrre una quantità ragionevole di energia. Un modulo di riciclaggio aiuta gli astronauti a ricavare acqua e azoto dalle loro urine e feci. |
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Dove volete costruire il vostro Moon Camp?
Vicino ai poli lunari Perché avete scelto questa località?
Il nostro Moon Camp si trova a nord del cratere Ibn Bajja, a circa 200 km dal polo sud, dove le temperature non sono così estreme a causa del maggiore angolo di incidenza dei raggi solari. La cresta di Ibn Bajja è quasi costantemente illuminata, un vantaggio per illuminare la base e posizionare i pannelli solari per alimentare le attrezzature. Allo stesso modo, il ghiaccio d'acqua si concentra in aree permanentemente in ombra sul fondo del cratere. Le dimensioni del cratere, circa 2000 m di profondità, sono adeguate per estrarre il ghiaccio d'acqua dalle zone d'ombra all'interno, trasformandolo in acqua liquida per sublimazione controllata tramite tubature. Dopo l'estrazione, viene effettuato un processo di elettrolisi per ottenere ossigeno per la respirazione e idrogeno come carburante per la navetta. Sulla cresta del cratere, alta 450 m, le comunicazioni con la Terra sono adeguate, non è necessario un satellite aggiuntivo come sul lato oscuro della Luna.
Come pensate di costruire il vostro campo lunare? Quali materiali usereste?
Per costruire il campo, inviamo parti modulari da assemblare in loco, costruendo le diverse strutture. Dobbiamo utilizzare il minor spazio possibile, per risparmiare l'energia necessaria a refrigerare gli spazi e a realizzare una pressurizzazione efficiente. Per questo motivo la struttura centrale principale, dove si trovano gli alloggi, la palestra, le sale da pranzo e altri ambienti importanti, è costruita sommando piccoli moduli con piante esagonali. Questa forma esagonale permette di aggiungere altri moduli poco a poco, man mano che l'equipaggio cresce e più persone abitano il campo, ospitando gli astronauti e gli strumenti all'interno. Il materiale di queste strutture è costituito da strati intrecciati di kevlar e mylar per il tetto. La serra è costruita con il sistema di espansione di Hoberman, in modo che la struttura si espanda man mano che gli ecosistemi al suo interno crescono. Per coprire l'esterno della serra e le pareti principali dell'edificio utilizziamo pannelli pneumatici in ETFE (etilene tetrafluoroetilene) trasparenti e riempiti d'acqua. La gravità sulla Luna è un sesto di quella terrestre, quindi il peso non è un problema critico per la stabilità della struttura. La serra e le pareti principali sono protette da un doppio strato di grafene, che conferisce resistenza alla struttura.
Spiegate come il vostro campo lunare fornirà agli astronauti:
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Acqua
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Cibo
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Elettricità
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Aria
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Come già accennato, abbiamo deciso di prelevare il ghiaccio d'acqua dal fondo all'interno del cratere utilizzando una conduttura che esegue un processo di sublimazione controllata. |
Come già accennato, verrà costruito un modulo di serra per la coltivazione di cibo per gli abitanti della base. L'idea è quella di suddividere le colture nelle diverse sezioni all'interno della serra, in base all'acqua di cui hanno bisogno per crescere. |
Come fonte di energia rinnovabile avremo la luce del sole, che otterremo grazie ai pannelli solari che posizioneremo vicino al campo, per fornirgli energia. |
Una parte dell'acqua sarà destinata alla centrale energetica, dove verrà trattata e, attraverso un processo di elettrolisi, trasformata per fornire ossigeno ai diversi habitat. |
Descrivete una giornata sulla Luna per uno degli astronauti del vostro Moon Camp
L'organizzazione è fondamentale per mantenere in vita l'equipaggio, quindi le attività di diario relative al controllo devono essere organizzate per garantire la sicurezza. In primo luogo, è necessario controllare la pressione all'interno degli habitat: se si verifica una perdita di pressione perché l'aria esce dagli habitat, le persone possono morire in pochi minuti. Un altro processo importante da curare è l'elettrolisi, che genera ossigeno complementare a quello proveniente dalle piante della serra. Per quanto riguarda l'energia, anche se possiamo usare le batterie per un breve periodo di tempo, i pannelli solari sono importanti per generare energia per alimentare le apparecchiature e mantenere in funzione le pompe a pressione. L'equipaggio sarà diviso in turni per controllare tutti gli aspetti precedenti, ci dovrà essere un turno di notte in modo che qualcuno sia sveglio nel caso in cui ci sia un guasto o un problema nel sistema e debba essere riparato. Poi, ci sarà il turno di giorno, in cui ogni persona avrà un compito diverso in diverse sezioni del campo. Ogni turno avrà delle pause per mangiare e interagire con gli altri abitanti del campo nelle sale comuni, per rilassarsi o usare la palestra, ad esempio, senza dimenticare le ore di sonno. |