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Moon Camp Explorers 2022 - 2023 Galleria del progetto

 

Nell'Moon Camp Explorers la missione di ogni squadra è progettare in 3D un campo lunare completo utilizzando Tinkercad. Devono inoltre spiegare come utilizzeranno le risorse locali, proteggeranno gli astronauti dai pericoli dello spazio e descriveranno le strutture abitative e lavorative del loro campo lunare.

Shining Stars

  Primo posto - Stati non membri dell'ESA

Centro di scienza e arte Turhan Akçay  Uşak-Ege    Turchia 12   0 / 2 Inglese



1.1 - Descrizione del progetto

Il nome del nostro campo è "Horizon Gate". Pensiamo che abbia il potenziale per ampliare i nostri orizzonti nell'esplorazione dello spazio. È stato progettato su due piani (sotterraneo e fuori terra). Sei astronauti possono vivere e lavorare nel campo. Sopra l'accampamento, ci sono serre a luce naturale fatte di vetro composito progettato per rompere i raggi nocivi del sole, il satellite di comunicazione e la sala di controllo. Gli astronauti restano sei mesi e tornano sulla Terra. Nuovi astronauti prenderanno il loro posto. Per le unità terrestri sono state adottate speciali misure di sicurezza. Il campo è autosufficiente; inizialmente, alcuni materiali necessari saranno portati dalla Terra. Nelle serre, vogliamo fare agricoltura senza suolo, agricoltura con luce naturale e artificiale, specie vegetali che vivono in condizioni di bassa gravità, amare la struttura del suolo regolite e crescere con i rifiuti organici. Studieremo le strutture biologiche, geologiche, archeologiche e chimiche della Luna. Estrarremo elio-3, oro, platino, alluminio, titanio, silicio e altri metalli preziosi. Faremo l'elettrolisi trasformando il ghiaccio sulla Luna in forma liquida. L'ossigeno sarà utilizzato per la respirazione. L'idrogeno sarà arricchito, immagazzinato e trasformato in carburante per razzi. Nel campo ci sono 17 unità interne e 16 esterne.

1.2 - Perché il vostro astronauta vuole andare sulla Luna e costruire un campo lunare?

Qual è la struttura biologica, archeologica e geologica della Luna? Quali studi si possono fare sulla Luna? Come possiamo trarre vantaggio dai minerali presenti sulla Luna? Come possiamo sfruttare l'acqua che otteniamo dai crateri e dagli iceberg sulla Luna? Le piante possono crescere sul suolo lunare? E l'agricoltura e l'alimentazione degli animali in un ambiente a bassa gravità? Può esserci vita a lungo termine nell'ambiente lunare? Ci sono forme di vita sconosciute sulla Luna? Sulla Luna ci sono risorse utili per la Terra? La Luna potrebbe essere usata come stazione di rifornimento per andare su altri pianeti? Ci sono le risorse necessarie sulla Luna per poterla usare come stazione di rifornimento? Qual è il livello di sviluppo di piante agricole identiche in serre illuminate da luce naturale (vetro della serra senza filtro UV) e in una serra con filtro UV? Vogliamo cercare risposte a queste domande.

2.1.a - Dove volete costruire il vostro Moon Camp?

Cratere Clavius M.

2.2.b - Perché ha scelto questa località?

Il cratere Clavius M. è la scoperta della presenza di ghiaccio e molecole d'acqua nel cratere a seguito di recenti ricerche. Si trova nella regione illuminata dal sole del Polo Sud della Luna. Gli astronauti possono quindi approfittare della luce solare, del calore e dell'acqua. Con la nostra ricerca abbiamo appreso che questa regione si trova in una posizione che può essere considerata vicina a zone ricche di minerali. Clavius M. si trova nella parte esposta al sole del gigantesco cratere Clavius e del suo bordo; questa situazione ci dà la possibilità di costruire ciò che vogliamo e ci permette piuttosto di riscaldarci.

2.2 Come pensate di costruire il vostro campo lunare? Descrivete come potete utilizzare le risorse naturali della Luna e quali materiali dovreste portare dalla Terra.

Il nostro campo sarà allestito sul bordo del Clavius_M. Si trova al Polo Sud. L'edificio del campo è progettato con una struttura a due piani. Pertanto, l'accampamento ha porte sia sul pavimento del cratere che sulla sua sommità. Le unità esterne che compongono il campo saranno collocate all'interno del cratere. Le aree di soggiorno e di lavoro saranno costruite sulla collina che circonda il cratere. Tutte le stanze sono collegate tra loro da corridoi e canali di ventilazione. Il campo ha tre ingressi, le cui parti esterne sono protette da cupole metalliche e dove si trovano le stanze di isolamento. Nelle stanze di isolamento sono presenti attrezzature di protezione e bombole di ossigeno. Ogni stanza è dotata di ossigeno e di estintori per le emergenze. Nel campo ci sono tre serre. Sono stati effettuati calcoli ingegneristici per sostenere il peso dello spazio abitativo sotterraneo. Le colonne portanti, le travi e le pareti divisorie sono realizzate in metallo composito (alluminio, acciaio). Le superfici vetrate sono realizzate in silicio. Sulla Luna sono disponibili miniere di silicio, alluminio e ferro. Alcuni dei materiali e degli strumenti necessari per il campo saranno portati dal mondo. I materiali che hanno materie prime sulla Luna saranno prodotti lì. Questi lavori saranno eseguiti nella zona dei sistemi di produzione di base presso l'accampamento.

3.1 - In che modo il vostro campo lunare protegge e offre riparo agli astronauti dall'ambiente ostile della Luna.

Il campo è costruito con un sistema di supporto resistente alle sostanze chimiche che fornisce un alto livello di protezione fisica per proteggere i nostri astronauti dalle dure condizioni esterne. Le sue pareti sono progettate con un supporto metallico, resistente agli impatti di meteoriti su piccola scala. Le pareti sono supportate da materiale ad alta capacità di isolamento termico. Per bilanciare la pressione, gli ingressi sono costruiti a doppia porta e con un sistema di vuoto. Agli ingressi sono presenti camere di isolamento. Gli ingressi sono protetti da cupole metalliche. Le superfici vetrate sono realizzate in materiale composito trasparente ad alta resistenza con supporto di silice-aerogel e filtro UV. Nelle serre è stato utilizzato solo il vetro. L'ossigeno ottenuto dalle serre e dall'elettrolisi dell'acqua viene iniettato nel campo. I valori all'interno del campo sono costantemente misurati da sensori e regolati automaticamente in base ai dati. I materiali all'interno del campo sono progettati tenendo conto della bassa gravità della Luna. Nelle stanze sono presenti estintori di emergenza, bombole di ossigeno e maschere. Il campo è dotato di un pavimento in metallo e di stivali a gravità magnetica. Dispone di un sistema di comunicazione e di allarme di emergenza. Gli astronauti hanno un equipaggiamento di emergenza giornaliero. Il campo è dotato di un sistema di allarme elettromagnetico (meteorite) che è collegato a un sistema di difesa aerea. Ci sono sistemi di riciclaggio dei rifiuti solidi e liquidi. C'è una mini infermeria, un robot per le emergenze, un generatore di emergenza e un sistema di illuminazione di riserva.

3.2 - Sulla Luna le risorse sono molto scarse, ma durante le lunghe missioni lunari gli astronauti non possono contare su missioni di rifornimento dalla Terra. Spiegate in che modo il vostro campo lunare fornirà agli astronauti un accesso sostenibile alle necessità di base come acqua, cibo, aria ed energia.

All'inizio, il cibo verrà portato dalla terra. Con il sistema di estrazione dell'acqua, l'acqua verrà fornita dalle banchise del cratere. Una parte dell'acqua sarà utilizzata nel campo e una parte sarà convertita in ossigeno e idrogeno mediante elettrolisi dal sistema di elettrolisi. Una parte dell'idrogeno sarà arricchita e convertita in carburante per razzi e una parte sarà utilizzata per la produzione di combustibile per il mini reattore a idrogeno. Il fabbisogno di elettricità del sistema di elettrolisi sarà fornito da pannelli solari. L'energia elettrica del campo sarà prodotta da pannelli solari e da un mini reattore a idrogeno. Anche il sistema di riscaldamento è elettrico. Il fabbisogno di ossigeno sarà soddisfatto dall'elettrolisi e dalle serre. Il sistema di controllo e ventilazione controllerà questo aspetto. L'obiettivo è che il campo sia sostenibile con sistemi di riciclaggio dei rifiuti solidi e liquidi. Ci sono aree per l'estrazione e lo stoccaggio di alluminio, silicio, platino e altri metalli preziosi e elio-3. Ci sono tre serre. In esse vengono condotti esperimenti di agricoltura senza suolo, agricoltura con suolo lunare (regolite), agricoltura con luce artificiale e naturale. Inoltre, vengono condotti studi per allevare pollame e creature d'acqua dolce nelle serre. Ci sono piscine per questo scopo.

4.1 - Cosa includereste nel vostro programma di addestramento degli astronauti, per prepararli a una missione sulla Luna?

L'educazione dovrebbe essere articolata in due fasi. La prima fase dovrebbe comprendere la formazione teorica. Le competenze pregresse degli astronauti in materia dovrebbero essere verificate. In seguito, dovrebbero essere fornite loro informazioni sulla sopravvivenza sulla Luna, sui cambiamenti delle condizioni e sull'adattamento, sul primo soccorso di base, sulle abilità di riparazione di base, sulla vita sulla Luna, sui problemi imprevisti e sui suggerimenti di soluzione, sulle possibili difficoltà che incontreranno sul posto e sui metodi di lotta, oltre alle loro aree di competenza. dovrebbero condividere le loro esperienze. La seconda fase della formazione dovrebbe consistere in applicazioni pratiche e attività di studio applicate con il supporto della realtà aumentata. Questo studio dovrebbe essere progettato come un centro di esperienza lunare e dovrebbe essere creata una simulazione lunare. Dovrebbero essere condotti studi per ridurre la prima inesperienza e gli errori degli astronauti che andranno qui, facendo una piccola prova lunare. Infine, dovrebbe esserci un addestramento pratico in un ambiente artificiale (reale) creato in condizioni simili. Inoltre, è necessario addestrare anche le difficoltà che il personale dovrà affrontare durante il lavoro in relazione al proprio campo di competenza, una chiara descrizione del lavoro e degli obiettivi attesi, i lavori di routine e i programmi giornalieri/settimanali da seguire durante il campo, le difficoltà che si possono incontrare durante il viaggio, il monitoraggio e il controllo dello stato di salute, ecc.