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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: Kernel della base lunare

Scuola primaria Michal Bylina n. 310  Varsavia    Polonia 14 Primo posto - Stati membri dell'ESA

Link esterno per 3d

Descrizione del progetto

Il nome del nostro campo, Moon Base Kernel, indica il ruolo che svolge. Sarà "il seme" per un habitat più grande in futuro.

Oltre all'esplorazione intensiva della Luna e dello spazio, questo campo mira a studiare l'adattamento della vita sulla Luna. Il secondo scopo è ottenere elementi e materiali per la Terra.

L'equipaggio è composto da cinque persone. Ognuno di loro ha diverse specializzazioni necessarie per far funzionare questo gruppo di persone in modo indipendente.

Abbiamo scelto un progetto che non richiede lavori avanzati sul suolo lunare. Un aspetto importante del nostro progetto è la sua modularità. Ci affidiamo a componenti ripetibili che consentono una facile espansione e modifica dei moduli. La forma geometrica dei moduli garantisce la stabilità meccanica.

Per trovare un equilibrio tra lo spazio utilizzabile e la quantità di materiali utilizzati nella costruzione, abbiamo progettato una struttura compatta. In questo modo è facile mantenere condizioni atmosferiche stabili per la vita. I dispositivi pericolosi (ad esempio l'RTG) sono situati lontano dal campo.

L'aspetto più importante è la sicurezza. Il campo è coperto da uno spessore di circa 1 metro di regolite. Questo protegge da radiazioni, meteoriti e possibili sbalzi di temperatura. Ogni modulo è dotato di sistemi di monitoraggio delle condizioni. I moduli sono collegati da doppie porte e possiedono sistemi di supporto vitale di emergenza individuali.

Il collegamento con l'ambiente esterno è realizzato attraverso banchine e airlock (1 tecnico e 2 per gli astronauti) che fungono anche da garage per i veicoli.

La gravità artificiale è realizzata mediante bobine elettromagnetiche e magneti permanenti nelle scarpe. L'alimentazione degli elettromagneti viene commutata dal campo magnetico in prossimità della scarpa.

Dove volete costruire il vostro Moon Camp?

Vicino ai poli lunari

Perché avete scelto questa località?

Abbiamo scelto il cratere vicino al Polo Sud. Il motivo principale è la scoperta della presenza di ghiaccio in quest'area.

L'interno dei crateri contiene uno strato più sottile di regolite sciolto. Tale area sarà più facile per la preparazione del sito di costruzione e meno problematica in caso di atterraggio (ad esempio per il soffio della polvere).

Preferiamo siti vicini al pendio del cratere per avere accesso a entrambe le aree - permanentemente in ombra ed esposte alla luce solare. Queste posizioni ci daranno la possibilità di avvicinarci al ghiaccio e di utilizzare il fotovoltaico. La vicinanza al bordo del cratere consentirà di esplorare l'area al di là di esso.

Come pensate di costruire il vostro campo lunare? Quali materiali usereste?

I primi lavori saranno eseguiti da robot senza pilota. Prepareranno il terreno per le costruzioni. I primi moduli saranno costruiti utilizzando elementi di costruzione forniti dalla Terra. Per ridurre al minimo il peso dei materiali trasportati, proponiamo di realizzare pareti riempite all'interno con regolite.

Nella fase successiva, le parti delle costruzioni saranno realizzate con la materia ottenuta dal regolite. È ricco di elementi chimici come ossigeno, silicio, ferro, calcio, alluminio, magnesio e titanio. Sarà possibile produrre componenti per lo sviluppo del campo. A tal fine, saranno utilizzati tutti i metodi possibili (processi chimici e termici, stampa 3D, macchine CNC).

Spiegate come il vostro campo lunare fornirà agli astronauti:
Acqua
Cibo
Elettricità
Aria

Nella fase iniziale dell'insediamento, l'acqua sarà trasportata dalla Terra. Tuttavia, per il funzionamento della base sono necessarie grandi quantità d'acqua. Pertanto, la fase successiva consiste nell'ottenere l'acqua dal ghiaccio estratto sulla Luna. Sarà immagazzinata sotto forma di ossigeno e idrogeno prodotti dall'acqua tramite elettrolisi.

L'acqua usata viene purificata e riutilizzata. Altre fonti di acqua sono i rifiuti biologici prodotti dall'uomo (ad esempio, attualmente circa 80% di acqua sulla ISS sono riciclate).

L'acquario, utilizzato per studiare il comportamento della vita acquatica sulla Luna, serve anche come deposito d'acqua.

Dalla Terra arriveranno i seguenti prodotti: alimenti liofilizzati (di origine vegetale e principalmente animale), i componenti di base necessari per il corretto funzionamento del corpo umano (vitamine, aminoacidi, minerali, proteine, fibre, carboidrati, ecc.) e composti ricchi di azoto essenziali per la crescita delle piante.

L'orto botanico (colture aero- e idroponiche) e l'acquario (alghe, crostacei e altri organismi acquatici) saranno fonti locali di cibo. Questi saranno utilizzati anche per studiare l'adattamento di specie selezionate grazie alla loro immunità a condizioni difficili.

Un'ulteriore soluzione è un metodo innovativo per stampare in 3D la carne a base vegetale.

La nostra base dispone di tre fonti energetiche primarie: una centrale fotovoltaica, un generatore termoelettrico radioattivo e celle a combustibile come fonte di riserva o temporanea (situate lontano dalla base per motivi di sicurezza). L'energia in eccesso sarà immagazzinata in batterie ad alta efficienza.
La Luna è ricca di silicio, che sarà utilizzato per produrre le prossime celle fotovoltaiche. Le celle a combustibile sono convenienti per la capacità di utilizzare l'energia sotto forma di ossigeno e idrogeno, che sarà usato anche come carburante per i razzi. Un'ulteriore fonte di energia sarà il metano prodotto dalla decomposizione delle piante.

L'ossigeno sarà estratto dall'acqua e conservato in serbatoi. L'azoto deve essere fornito dalla Terra perché sulla Luna non ce n'è abbastanza. Il campo è dotato di sistemi per recuperare l'anidride carbonica o reindirizzarla per far crescere le piante.
Il mantenimento di un'atmosfera adeguata (ad esempio, ossigeno, pressione e umidità) è controllato da sistemi automatici.
Le uscite sono dotate di blocchi d'aria - sistemi di decompressione per evitare di sprecare aria e sistemi di decontaminazione per rimuovere la pericolosa polvere di regolite.
Nelle zone notte, utilizziamo piante purificatrici dell'aria raccomandate dalla NASA per disattivare eventuali composti organici nocivi. Queste piante hanno anche un significato psicologico.

Descrivete una giornata sulla Luna per uno degli astronauti del vostro Moon Camp

A causa del ritmo diurno umano, la durata del giorno nell'accampamento è uguale a quella del giorno terrestre, cioè 24 ore. Abbiamo scelto il comandante per la sua posizione di responsabilità. Si ipotizza una suddivisione della giornata in tre parti più o meno uguali: (1) sonno, (2) pasti, riposo, esercizi, (3) aiuto all'equipaggio, lavori più pesanti e più leggeri.

Un esempio di programma giornaliero del comandante in dettaglio:

8.00 sveglia / preparazione della giornata

8.30 Esercizi fisici (1 ora)

9.30 toilette mattutina

10.00 colazione (1 ora)

11.00 controllo dei parametri del campo

11.30 collaborazione con l'operatore del robot (1 ora)

12.30 controllo dei parametri del workshop (1 ora)

13.30 pranzo (1 ora)

14.30 riposo

15,00 parlare con un medico/psicologo delle condizioni dell'equipaggio

15.30 collaborazione con il botanico per la ricerca (1 ora)

16.30 verifica dei parametri dei sistemi di riciclaggio

17.00 verifica dei parametri del radiotelescopio

17.30 Riunione di squadra

18.00 controllo dei parametri del campo

18.30 cena

19.00 riposo / es. partita a scacchi con il programmatore (1 ora)

20,00 contatto con la base terrestre (1 ora)

21,00 Esercizi fisici (1 ora)

22.00 controllo dei parametri del campo

22.30 toilette serale

23,00 relax / massaggio in poltrona

23.30 preparazione al sonno


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