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Galleria Moon Camp Pioneers 2020-2021

In Moon Camp Pioneers la missione di ogni squadra consiste nel progettare in 3D un campo lunare completo utilizzando Fusion 360. Devono anche spiegare come utilizzeranno le risorse locali, proteggeranno gli astronauti dai pericoli dello spazio e descriveranno le strutture abitative e lavorative.

Squadra: Ingegneri Stardust

Akademickie Liceum Ogólnokształcące Politechniki Śląskiej  Gliwice    Polonia 16, 17, 18

Visualizzatore esterno per progetto 3d

Descrizione del progetto

Il risultato di molti mesi di lavoro è la nostra idea di come potrebbe essere la prima stazione sulla Luna. La base è stata progettata con 16 membri dell'equipaggio a bordo. Il nostro campo lunare modulare è composto da due livelli che comprendono: una cucina, una sala ricreativa con un computer di bordo, un'area di decontaminazione, una palestra, cabine per l'equipaggio, un'officina per gli attrezzi, un laboratorio, una toilette con una doccia appositamente progettata per le condizioni della luna, una fattoria idroponica con luci LED adattate alla clorofilla e alla fotosintesi, un magazzino, un bunker, un armadio con gli indumenti per l'equipaggio, un centro di controllo e una stazione per la produzione di ossigeno tramite elettrolisi. Inoltre, la base comprende anche: sistemi di supporto vitale, sistemi di trattamento dell'aria e dell'acqua, ventilazione, riscaldamento e, se necessario, protezione attiva dell'acqua contro le radiazioni causate dalle esplosioni solari. Nel progettare la base lunare, abbiamo utilizzato un metodo innovativo per indossare le tute. Come funziona? Le tute sono situate all'esterno, collegate da botole alla base e al rover. Gli astronauti possono uscire facilmente per le passeggiate lunari EVA senza bisogno di decompressione.

Dove volete costruire il vostro Moon Camp?

La nostra base sarà situata nei crateri vicino al polo nord della Luna. Abbiamo scelto questo luogo perché c'è un enorme accumulo di ghiaccio. Utilizzeremo il ghiaccio d'acqua che si trova sulla Luna per rifornire il fabbisogno degli astronauti e altre funzioni della nostra base, ad esempio la stampa 3D con la creazione lunare. Il polo nord riceve diversi livelli di luce solare a seconda del luogo in cui ci si trova. Ci sono regioni che sono quasi sempre illuminate (Picchi di Luce Eterna), sono le colline e i bordi dei crateri, su cui possiamo installare i pannelli solari. ma così come ci sono regioni sempre illuminate ci sono regioni che non sono illuminate dal sole. Queste regioni sono chiamate Regioni d'Ombra Permanente (PSR) e sono quelle che contengono le massicce quantità di ghiaccio d'acqua.

Come pensate di costruire il vostro campo lunare? Descrivete le tecniche e i materiali che usereste.

La nostra base lunare è stata progettata con un sistema modulare. Abbiamo in programma di costruire la base lunare a terra con acciaio inossidabile e alluminio. Quando sarà pronta e adeguatamente testata, sarà suddivisa in singoli componenti e caricata a bordo delle navicelle Starship. Una volta raggiunta la superficie lunare, saranno scaricati utilizzando rover e macchine appositamente progettati per questo scopo. Quando la base sarà ben assestata, verrà ricoperta da strati di regolite utilizzando dei rover che stamperanno in 3D un telaio su cui verrà depositata la Creta Lunare (cemento proveniente dalla regolite).

L'ambiente sulla Luna è molto pericoloso per gli astronauti. Spiegate come il vostro campo lunare li proteggerà.

I problemi che gli astronauti possono incontrare sulla Luna sono: le radiazioni cosmiche, la possibilità di impatto con un meteorite, le basse temperature e le eruzioni solari. Abbiamo deciso di proteggere il nostro campo lunare innanzitutto con uno spesso strato superiore di regolite, in modo da minimizzare gli effetti delle radiazioni cosmiche e aumentare la resistenza ai meteoriti. Abbiamo intenzione di mantenere una temperatura positiva costante all'interno della base mediante riscaldamento e isolamento.

Piano di evacuazione:
In caso di emergenza, i membri dell'equipaggio possono uscire in sicurezza dall'Moon camp con l'aiuto di un ascensore, collegato al collegamento tra la base e il rover spaziale. A quel punto l'intero equipaggio può procedere in sicurezza verso la navicella spaziale utilizzando il rover e lasciare la superficie della Luna.

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

L'acqua sarà trasportata alla base lunare a bordo di veicoli spaziali e un sistema di riciclaggio dell'acqua funzionerà all'interno della base. L'acqua verrà recuperata dal sudore, dall'urina e dall'aria espirata che si condenserà sulle pareti del campo lunare.
L'acqua ottenuta dal ghiaccio lunare non sarà consumata dagli astronauti, ma sarà utilizzata per: stampa 3D, ricerca, sistemi di protezione dalle radiazioni e produzione di carburante tramite elettrolisi.

Il cibo sarà consegnato alla base lunare dalla Terra sotto forma di prodotti liofilizzati (la liofilizzazione è un processo che consiste nel raffreddare gli alimenti e poi privarli dell'acqua a bassa pressione). Nella prima consegna, scarafaggi, grilli e vermi da pasto saranno consegnati alla base per creare una fattoria di insetti che fornirà agli astronauti cibo ricco di proteine. Dopo un mese, gli astronauti potranno anche gustare il cibo coltivato sulla Luna in una serra idroponica elettrica.

Dopo l'atterraggio, i membri dell'equipaggio installeranno i pannelli solari e l'RTG (radioisotope thermoelectric generator), un generatore di elettricità in cui la fonte di energia è il decadimento di un isotopo radioattivo, e il calore rilasciato in questo modo viene convertito in elettricità. L'energia ottenuta sarà immagazzinata in batterie per garantire un flusso costante di elettricità. Inoltre, le attrezzature della palestra genereranno elettricità durante l'esecuzione degli esercizi fisici.

Per estrarre l'ossigeno dalla polvere lunare intendiamo utilizzare un processo sviluppato dall'ESA, basato sull'elettrolisi del sale fuso. Si tratta di un processo elettrochimico, in cui l'elettrolita fuso viene trasformato chimicamente dal flusso di corrente elettrica sugli elettrodi. Funziona come segue. Il suolo lunare viene mescolato con cloruro di calcio fuso a 950 gradi Celsius. Quando viene applicata una carica elettrica, l'ossigeno viene estratto dal suolo e migra verso l'anodo dove viene raccolto. L'efficienza del processo raggiunge 96% dopo circa 50 ore.

Spiegate quale sarebbe lo scopo principale del vostro campo lunare (ad esempio: scopi commerciali, scientifici e/o turistici).

Lo sviluppo dell'Moon camp è la prima impresa di tale portata dopo la creazione della Stazione Spaziale Internazionale. Il nostro campo lunare potrebbe contribuire alla ricerca: sulla luna (tutti i tipi di ricerca, ad esempio uno studio più accurato dell'acqua sulla luna, ecc.) Ricerche sulla vita umana su un suolo diverso dalla Terra (per preparare le persone alle missioni su Marte). Una buona caratteristica della nostra idea di base lunare è la sua modularità. Col tempo, si potrebbe creare un modulo turistico sul campo lunare dove le persone potrebbero venire a esplorare la Luna. In questo modo, la NASA potrebbe raccogliere fondi per le future missioni spaziali.

Descrivete una giornata sulla Luna per il vostro equipaggio di astronauti del Moon Camp.

Nello spazio non esiste una divisione tra il giorno e la notte, per questo nella nostra base saranno regolati la temperatura, il livello di luce, sia dell'impianto di illuminazione che dei monitor dei pc, grazie ai quali saremo in grado di creare un ciclo diurno e notturno artificiale. La giornata sulla stazione lunare inizia con la sveglia mattutina. Gli astronauti indossano speciali tute spaziali con inserti di piombo che consentono loro di muoversi liberamente senza rimbalzare sul pavimento.

Successivamente, l'intero equipaggio si dirige verso la zona pranzo dove consuma la colazione. Dopo aver fatto colazione, l'equipaggio controlla il computer di bordo della stazione che visualizza i compiti degli astronauti. Ogni membro dell'equipaggio ha un proprio compito, ad esempio fare esperimenti con diversi materiali, studiare la struttura geologica della Luna, fare esperimenti su altri membri dell'equipaggio per imparare come funziona il corpo umano su un pianeta diverso, lavorare in una fattoria, dove possono fare esperimenti e coltivare piante commestibili. Durante questo periodo alcuni membri dell'equipaggio possono anche controllare le condizioni degli strumenti e dei macchinari di bordo e, se necessario, ripararli. Ogni compito sarà svolto nella parte della base a cui è destinato. Alcuni membri dell'equipaggio si dirigeranno verso l'esplorazione della Luna, dove acquisiranno campioni per la ricerca o raccoglieranno materiali utilizzati per la produzione di ossigeno.

Una volta terminato il lavoro, l'equipaggio si riunisce per pranzare insieme. Dopo aver consumato il pasto, gli astronauti hanno circa 4 ore di tempo libero, durante le quali devono svolgere circa 2 ore di addestramento. Possono allenarsi insieme, ma non sono obbligati a farlo. Durante il tempo libero possono svolgere ogni tipo di attività, come comunicare con la famiglia, ascoltare musica o guardare film. Dopo il tempo libero, gli astronauti scriveranno delle relazioni sulle attività svolte quel giorno.

Al termine del lavoro, l'intero equipaggio si riunisce nella sala da pranzo per l'ultimo pasto della giornata, la cena. Dopo il pasto, l'equipaggio ha il tempo di socializzare, intrattenersi e rilassarsi insieme. Alla fine della giornata in stazione, i membri dell'equipaggio si lavano e si preparano per andare a letto. Prima di andare a letto, hanno un'ora per scrivere e-mail o videochiamare con le loro famiglie. Concludono la giornata con otto ore di sonno.



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