In futuro, per consentire agli astronauti di rimanere sulla Luna per lunghi periodi di tempo, dovranno essere sviluppate nuove infrastrutture per superare importanti sfide. Tali sfide includono la protezione dalle radiazioni e dai meteoriti, la produzione di energia, l'estrazione e il riciclo dell'acqua, la produzione di cibo e molto altro ancora. L'Moon Camp Challenge invita gli studenti a esplorare la Luna e a decodificare alcune delle complessità che i futuri astronauti potrebbero affrontare.

In Moon Camp Discovery la missione di ogni squadra consiste nel progettare in 3D un solo componente di un campo lunare utilizzando Tinkercad. Le squadre possono scegliere di progettare un:

- Lander lunare

- Base Luna

- Rover lunare

- Razzo

- Stazione spaziale orbitale lunare

Il progetto deve essere adattato all'ambiente lunare e, se possibile, considerare l'uso di risorse locali, fornire protezione e/o strutture di vita e di lavoro per gli astronauti.

Moon Camp Discovery è un non competitivo missione per principianti. Tutte le squadre che presenteranno un progetto conforme alle linee guida riceveranno un certificato di partecipazione e il loro progetto sarà condiviso sulla piattaforma online del Moon Camp.

Chi può partecipare?

La partecipazione è aperta in tutto il mondo a studenti di età non superiore ai 19 anni. L'Moon Camp Discovery è consigliato agli studenti di età compresa tra i 6 e i 14 anni. Gli studenti partecipanti devono essere assistiti da un insegnante, un educatore o un genitore.

Discovery Galleria dei progetti 2020-2021

Di seguito sono riportati alcuni dei progetti Moon Camp Discovery. Per altri progetti, visitate il sito Galleria del progetto Moon Camp Discovery.

Squadra: Giunone

Guadalcacín (Cádiz)    Spagna Categoria: Base lunare
Link esterno per Tinkercad 3D design

1. In questo lavoro presenteremo il modello di base lunare che abbiamo ideato.

La nostra base sarebbe di forma circolare, con un raggio di 10 m, per un volume di 3141,5 m2 e 4188 m3 . La nostra base sarebbe limitata da una cupola preparata per le condizioni lunari che coprirebbe la nostra area di lavoro.

2. Problemi e soluzioni della base lunare.

• Radiazione solare.

Per affrontare il problema della radiazione solare abbiamo scelto di ricoprire la parte esterna della nostra cupola con celle fotovoltaiche traslucide che invertono la radiazione solare.

•  In assenza di un'atmosfera lunare all'interno della nostra capsula, verranno introdotte le basi che compongono l'atmosfera terrestre. Un altro problema legato allo strato gassoso mancante sulla Luna è la mancanza di pressione atmosferica, che ha una soluzione semplice. In base alla legge dei gas ideali, basterebbe introdurre la quantità di moli di gas sufficiente affinché l'interno della capsula abbia un ambiente con pressioni simili a quelle terrestri.

Pv=nRT n= Pv/Rt n= (1atm*2094000 L)/(0,082 (atm*L)/(mol*K)*298K ) n=85693 mol

Per un'atmosfera simile a quella della Terra ci sarebbero 80% di N2, pari a 68554,4 mol, e altre 20% di O2, pari a 17138,6.

Per ottenere l'O2 si dovrebbe avere nella base una fabbrica di O2 costituita da pozze di plancton. Questo perché ha una maggiore produzione di O2 e consuma meno risorse e spazio.

• Energia

Per ottenere energia sulla nostra base lunare utilizzeremo due metodi.

• Pannelli solari

Utilizzeremo pannelli solari simili a quelli presenti sulla Terra, ma adattati ai tipici ambienti lunari.

A questo dobbiamo aggiungere un inconveniente, i momenti in cui la Luna non riceve energia dal Sole.

Per questo abbiamo il nostro secondo metodo per ottenere energia, i tubi che generano elettricità.

• Tubi per la produzione di energia elettrica

Questa invenzione si basa su tubi sottovuoto, per annullare la resistenza dell'aria ai magneti che verrà spiegata in seguito, in cui è presente un filo di materiale conduttivo. Questo filo è ricoperto da un sottile film di TECAFLON PTFE (il PTFE è uno dei polimeri fluorurati più utilizzati e importanti, molto utile in un'ampia varietà di applicazioni, di solito è preferito per applicazioni scorrevoli e, soprattutto, in ambienti in cui la parte sarà esposta a stress chimici).

Per ridurre l'attrito del filo contro il magnete.

I magneti ruotano intorno al filo, producendo così elettricità come indicato nella legge di Maxwell sulla magnetodinamica (il movimento di un campo magnetico in funzione di un materiale conduttore genera elettricità). Per aumentare l'efficienza di questo metodo, i magneti sono di elevata potenza e bassa massa e sono azionati ad alto numero di giri da una procedura meccanica.

• Alimentazione

La dieta degli astronauti si baserebbe su verdure, di cui si porterebbero i semi e le talee sulla Luna, e su polli, da cui si prenderebbero le uova fecondate.

Metà dell'area del cortile sarà utilizzata per le piantagioni alimentari e l'allevamento di polli.

A_patio /2=A_{allevamento e agricoltura}=785,375m 2

Una parte di quest'area sarà destinata all'installazione di aree con terreno per la crescita delle piante. E anche per l'allevamento di polli in un mini recinto.

Il tutto sarebbe coperto e illuminato da faretti che simulano la luce solare, per evitare di essere influenzati dai diversi momenti di luce solare che si verificano sulla Luna.

La comunicazione sarebbe comune sulla Terra, basata sull'uso di antenne.

• Illuminazione

Nei momenti in cui la Luna riceveva la luce del sole, la nostra base la utilizzava per illuminare l'esterno.

Quando questo non è possibile, si attiverebbe un meccanismo per cui la nostra cupola protettiva servirebbe anche a illuminare le aree interne, utilizzando i bovini tesla per illuminare, perché ci dà più efficienza energetica e più sprechi.

• Gravità

Di fronte al problema della gravità, l'unica soluzione è il costante allenamento degli astronauti per non perdere la loro massa muscolare.

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