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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.

A.P.O.I.K.I.A.

  Terzo posto - Stati membri dell'ESA

1° Ginnasio di Polichni  Salonicco-Macedonia centrale    Grecia 12, 13, 14   0 / 4 Inglese



1.1 - Descrizione del progetto

Benvenuti in "A.P.O.I.K.I.A." (APOLLO-Progress-Opportunity-International-Knowledge-Inspiration-ARTEMIS). Apoikia è una parola greca che significa insediamento permanente di un gruppo di persone in una nuova terra. La nostra base comprende 3 edifici, di cui il secondo è sotterraneo, mentre il primo e il terzo sono fuori terra e sono racchiusi esternamente nella parte inferiore da regolite, poi da regolite e pannelli solari flessibili per la protezione e la produzione di elettricità e la loro parte superiore è costituita da uno speciale vetro filtrante-protettivo. Nel primo edificio si trovano al piano terra le aree di estrazione e lavorazione di ghiaccio e minerali, al 1° piano le aree di produzione, riciclaggio e stoccaggio di acqua, ossigeno e anidride carbonica e al 2° la serra. Nel secondo edificio, al piano -1 si trovano il centro medico degli astronauti, la cucina e l'area ricreativa, mentre al piano -2 ci sono le camere da letto e i bagni. Nel terzo edificio si trovano al piano terra la palestra e un'area di riparazione, al 1° piano il laboratorio di ricerca e il centro di controllo della base e al 2° piano un osservatorio e un centro di comunicazione. All'esterno della base ci sono macchine minerarie robotiche, un sistema ferroviario lunare robotico, un razzo e tre rover.

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

Il progetto mira alla colonizzazione e allo studio della Luna a beneficio dello sviluppo e del benessere della specie umana, indipendentemente dall'origine culturale e geografica. Grazie alla sua posizione, la Luna è considerata una destinazione facile e a basso costo che favorisce le telecomunicazioni. Inoltre, l'installazione di osservatori astronomici per osservazioni senza ostacoli in assenza di atmosfera favorisce la conduzione di esperimenti in condizioni realistiche "extraterrestri" che contribuiscono allo studio più ampio del Sistema Solare. Il sottosuolo della Luna, grazie alla produzione di carburante, la trasforma in una stazione intermedia di rifornimento e in una base di lancio per i viaggi interstellari con costi energetici ridotti ed è caratterizzata dall'abbondanza di materiali minerali (He3, terre rare, ecc.) necessari per l'industria mineraria terrestre e per la creazione di energia attraverso la fusione. Inoltre, le condizioni di sole favoriscono la coltivazione di piante e l'accumulo di energia solare. Infine, la possibilità del turismo spaziale è un piacevole incentivo per tutti noi.

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

Cratere Shackleton

2.2.b - Perché ha scelto questa località?

Abbiamo scelto il cratere Shackleton per costruire la nostra base perché ha molti vantaggi utili per il nostro campo lunare. In primo luogo, i poli lunari hanno una luce diurna quasi costante per produrre energia. Estraendo il ghiaccio d'acqua otteniamo ossigeno per respirare, acqua da bere e idrogeno per il carburante. Grazie alle dimensioni del cratere, possiamo usarlo per proteggerci dai meteoriti e dalle radiazioni solari. Installando l'antenna sulla cima del monte Malapert, vicino a Shackleton, potremo avere una comunicazione diretta e permanente con la Terra. Infine, la posizione è ideale per la ricerca astronomica.

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.

Abbiamo deciso di costruire il nostro campo lunare utilizzando materiali provenienti sia dalla Terra che dalla Luna. Il nostro piano è di costruirlo con un costruttore di stampanti 3D portate dalla Terra, per creare il rivestimento della base. Durante la costruzione del rivestimento esterno della base, gli astronauti posizioneranno in modo permanente, per lo spazio interno, una casa gonfiabile pieghevole, per mantenere le normali condizioni di temperatura e pressione per un essere umano. In questo modo il rivestimento esterno prenderà la sua forma e anche la regolite utilizzata per il rivestimento non avrà un impatto negativo sulla salute degli astronauti. Dalla Terra porteremo un sistema di riciclaggio dell'acqua e dell'ossigeno, pannelli solari flessibili, batterie per l'accumulo di energia, attrezzature e strumenti necessari e, infine, celle a combustibile per l'accumulo di acqua ed energia. Inoltre utilizzeremo molti materiali provenienti dalla Luna; come già detto, dal suolo verranno estratti regolite, minerali (ilmenite) e acqua in forma solida (ghiaccio). Utilizzeremo anche l'energia solare della Luna per la costruzione e per le esigenze operative quotidiane.

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

Il nostro campo lunare è stato costruito nel cratere Shackleton, che presenta numerosi vantaggi per la protezione della nostra base. Innanzitutto, la morfologia del cratere ci protegge dai meteoriti e dalle radiazioni solari. Questo aspetto è rafforzato dal modo in cui abbiamo progettato e costruito la nostra base. La forma e la disposizione delle aree sono tali da garantire diversi livelli di sicurezza. Ad esempio, i 2/3 del primo e del terzo edificio sono rivestiti di regolite, mentre il terzo centrale è coperto da pannelli solari flessibili e la parte superiore è coperta da uno speciale vetro filtrante. Il secondo edificio è costruito interamente sottoterra, per una maggiore protezione e sicurezza. Le basi gonfiabili pieghevoli che porteremo dalla Terra forniranno le condizioni ideali di temperatura e pressione per una vita sostenibile all'interno delle cupole. Tutti gli edifici sono ergonomici, in quanto sono collegati tra loro tramite scale e ascensori, in modo che gli astronauti siano meno esposti all'ambiente lunare.

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.

Per cominciare, la soluzione più semplice per produrre l'energia essenziale è quella di utilizzare pannelli solari sulla cima del cratere Shackleton e anche al centro della base. Per quanto riguarda l'aria, all'inizio deve essere trasferita dalla Terra in serbatoi ad alta pressione. Durante la permanenza nella base, l'ossigeno sarà riciclato da un sistema speciale, come quello utilizzato sulla ISS. Un'altra fonte di ossigeno proviene dall'elettrolisi dell'acqua e dalla coltivazione di piante, come alghe e altre piante. Per quanto riguarda l'approvvigionamento idrico, si possono utilizzare tre opzioni, da sole o in combinazione: fondere il ghiaccio dei poli lunari in camere ad alta pressione, estrarre l'acqua dai minerali lunari, come l'ilmenite, o riciclare i rifiuti liquidi. Anche la pressione sul campo lunare gioca un ruolo importante, perché deve essere simile a quella dell'aria terrestre. Infine, per l'approvvigionamento alimentare, speciali scorte di cibo disidratato e integratori nutrizionali, come la spirulina, saranno trasferiti dalla Terra e utilizzati fino a quando non saranno disponibili i prodotti della nostra serra. Questi prodotti saranno utilizzati tramite una stampante 3D alimentare che assembleremo sulla Luna.

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

Un programma di addestramento per astronauti deve mirare a garantire la sicurezza degli astronauti, un'elevata competenza in una varietà di settori e la prontezza in situazioni di crisi. La durata dovrebbe essere di almeno un anno, tranne che per il livello di competenza delle conoscenze che dipende dagli anni precedenti di istruzione e di esperienza lavorativa.

Per ogni missione, il team di astronauti deve essere composto da membri con competenze ciascuno in almeno uno dei settori dell'ingegneria, della scienza, della matematica, della tecnologia, della robotica, della biologia e della medicina. I candidati dovranno essere sottoposti a test psicometrici per verificare il loro profilo psicometrico.

Devono avere una conoscenza approfondita dei protocolli del programma spaziale di tutte le agenzie coinvolte nella missione, nel momento in cui questa si svolge. Devono essere in possesso di un brevetto di pilota ed essere sottoposti a diverse ore di addestramento ad alta gravità con diversi tipi di velivoli (SpaceX, Boeing, Soyuz). Mentre si trovano sulla Terra, devono seguire un rigoroso allenamento di fitness e partecipare a simulazioni sulla gestione della gravità, sulle passeggiate spaziali, sulle passeggiate lunari, sulla gestione dei sistemi robotici remoti, sul decollo e l'atterraggio e sull'attracco dei veicoli spaziali. Prima della loro prima missione lunare, dovrebbero visitare la Stazione spaziale internazionale, viverci, eseguire esperimenti e affrontare le difficoltà e le sfide reali che lo spazio può riservare.

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