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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.

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Scuola sperimentale dell'Università di Salonicco - Primaria  Salonicco-Macedonia centrale    Grecia 10   0 / 2 Inglese



1.1 - Descrizione del progetto

Il progetto mira a costruire una base sulla Luna dove gli astronauti possano vivere e lavorare. Si tratta di un complesso di cupole che comprenderà edifici a due piani con piante e alberi in cui gli astronauti potranno vivere con bagni completi, camere con letti, uffici in cui lavorare, una palestra per mantenere la loro condizione fisica e una stazione di comunicazione con la Terra. Inoltre, includerà depositi di cibo e acqua, laboratori e magazzini di materie prime che saranno situati sul fondo dei crateri in modo da essere vicini al ghiaccio, depositi di carburante e siti di lancio per razzi e navi da ricerca. Inoltre, saranno presenti alte torri con pannelli solari per la raccolta dell'energia solare e una centrale a fusione nucleare. Infine, comprenderà un edificio con laboratori dove gli astronauti condurranno esperimenti e studieranno la Luna. L'intero complesso sarà appositamente protetto dalle radiazioni cosmiche, dalle perdite di ossigeno e dagli improvvisi cambiamenti di pressione e temperatura dell'aria.

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

La popolazione della Terra è in costante aumento. Allo stesso tempo, le risorse si stanno esaurendo e gli scienziati riconoscono la necessità di colonizzare altri pianeti per la sopravvivenza dell'umanità. Allo stesso tempo, la Luna è un pianeta che ha le condizioni necessarie per diventare una base per l'uomo per esplorare altri pianeti.

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

Vicino ai poli lunari

2.2.b - Perché ha scelto questa località?

Ai poli della Luna si trovano due dei suoi crateri più grandi (Shackleton e Peary). I loro fondi sono permanentemente in ombra, hanno temperature molto basse e sono molto più protetti dalla radiazione solare rispetto all'equatore. Allo stesso tempo, sulla sommità dei crateri si registrano temperature di 30-40oC, molto vicine a quelle della Terra. Sul fondo dei crateri si trovano riserve di ghiaccio (circa 300 milioni di tonnellate al Polo Nord e 150 milioni di tonnellate al Polo Sud). Questo ghiaccio può essere utilizzato per produrre acqua potabile, ossigeno, carburante per razzi ed energia nucleare.

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 trasporto di materiali dalla Terra è molto costoso e inefficiente. Pertanto, la costruzione sarà realizzata con i materiali che troveremo sulla Luna e con la tecnologia di stampa 3D. Una navicella spaziale atterrerà sulla Luna e dall'interno verrà gonfiato un pallone aerostatico, sopra il quale verrà costruita una tettoia che proteggerà gli astronauti dalle temperature, dalle radiazioni e dal vuoto dello spazio. Poi, con la stampante 3D, verranno costruiti gli edifici della base spaziale. Sulla Luna ci sono molte risorse naturali che potrebbero essere utili per la costruzione e il funzionamento della base spaziale. C'è il ghiaccio, da cui possiamo ottenere ossigeno liquido, idrogeno e acqua. Ci sono anche metalli utili come il silicio, il titanio, il ferro, il fosforo, lo zolfo, l'alluminio e il magnesio, che possono essere utilizzati per produrre carburante e costruire gli edifici della base. Inoltre, c'è l'Elio-3, necessario per produrre energia attraverso la fusione nucleare. Questa energia è sicura, richiede pochi input e viene prodotta in grandi quantità, il che la rende molto efficiente. Inoltre, possiamo sfruttare gli asteroidi trainandoli nell'orbita lunare per sfruttare i metalli e vari altri componenti che contengono. Il lato luminoso della luna ha una grande quantità di luce che possiamo sfruttare per produrre energia solare. Inoltre, l'assenza di gravità facilita il lancio dei razzi, che hanno bisogno di meno carburante per essere lanciati e quindi possono essere più piccoli. L'assenza di gravità facilita anche la costruzione di edifici alti e sottili su cui collocare i pannelli solari per poter assorbire l'energia solare per periodi più lunghi dell'orbita lunare. Gli edifici alti sono molto utili, soprattutto ai poli lunari, dove nelle zone d'ombra dei crateri ci sono molte riserve di ghiaccio ma non c'è luce. Infine, la Luna è il pianeta più vicino alla Terra e ci vuole meno tempo per raggiungerla, quindi gli astronauti non sono esposti alle radiazioni cosmiche per molto tempo durante il loro viaggio.

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

Gli astronauti vivranno all'interno di una cupola inclusa negli edifici, che avrà pareti molto spesse fatte di titanio, ferro e alluminio, che sono abbondanti sulla Luna. In questo modo saranno protetti dalla temperatura, dalle radiazioni e dal vuoto dello spazio. La base sarà anche protetta dai meteoriti da una macchina che sarà in orbita intorno alla luna, che trainerà i meteoriti e li metterà in orbita, oppure li porterà sulla luna per sfruttarne gli elementi.

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.

Forniremo loro cibo con l'aiuto di piccoli vivai che costruiremo sulla superficie della Luna, protetti come le case degli astronauti. Ci saranno le condizioni adatte per la coltivazione di piante commestibili e di piante che producono frutti commestibili, come verdure, frutta e legumi. Per garantire l'acqua, prenderemo il ghiaccio dai poli lunari e lo metteremo in macchine speciali che lo elaboreranno mantenendo i suoi componenti utili per gli astronauti, come ad esempio l'acqua. I componenti rimanenti, come l'idrogeno, saranno utilizzati come combustibile. Per quanto riguarda la produzione di ossigeno, sfrutteremo i liquidi ghiacciati presenti sulla Luna, che contengono ossigeno in forma liquida. Verrà utilizzato anche il regolite, una roccia che si trova in grandi quantità sulla Luna e che contiene anch'essa ossigeno. Infine, possiamo produrre energia in vari modi e di vario tipo. Possiamo produrre energia nucleare attraverso la fusione nucleare, una forma di energia nucleare molto sicura ed efficiente. Inoltre, possiamo generare energia solare costruendo pannelli solari installati sul suolo lunare e torri molto alte. Queste torri potranno essere posizionate anche nei crateri lunari, cioè dove processeremo i liquidi congelati. Inoltre, possiamo produrre energia chimica sfruttando gli elementi chimici dei meteoriti che passano vicino alla Luna.

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

Inizialmente, includeremo un programma di addestramento con simulatori in molte condizioni e vari gradi di difficoltà, in modo che quando gli astronauti incontreranno queste condizioni nello spazio, sapranno cosa fare, ad esempio se devono scendere dalla nave o dalla base per riparare un guasto. Utilizzeremmo un simulatore di razzo per familiarizzare con il pilotaggio dell'astronave, un simulatore di gravità zero per familiarizzare con l'assenza di gravità sulla Luna, un simulatore multianello per far ruotare l'astronauta su più assi e un simulatore per prepararlo alle condizioni di alta velocità e pressione quando entrerà o uscirà dall'atmosfera terrestre. Inoltre, è necessario un programma di esercizi perché sulla Luna, a causa dell'assenza di gravità, gli astronauti devono esercitare uno sforzo molto minore per muovere le parti del corpo, con conseguente indebolimento dei muscoli durante la permanenza nella base. Infine, dovremmo prepararli mentalmente in modo che possano resistere a lungo da soli nello spazio.