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: Space Jam al femminile
IES Cervantes Madrid Spagna 17, 16
Visualizzatore esterno per progetto 3d
Descrizione del progetto
L'utilizzo delle risorse in situ (ISRU) sarà utilizzato per ridurre il rischio e il costo della costruzione e del funzionamento della base lunare. |
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Dove volete costruire il vostro Moon Camp?
Il sole splende maggiormente sulla faccia nascosta della Luna. Se posizioniamo il nostro campo in quest'area, otterremo elettricità con i pannelli solari grazie alla grande quantità di luce solare. Inoltre, vorremmo posizionarlo sul polo sud. Ci sono crateri profondi e scuri pieni di ghiaccio e di elementi chimici, da cui potremmo ricavare ossigeno, idrogeno, acqua, carburante... Inoltre, potremmo ricavare acqua dal ghiaccio senza esaurirla. Per quanto ci riguarda, riteniamo che l'opzione migliore sia quella di posizionare il nostro campo al polo sud e sulla faccia nascosta della Luna. In questo modo, avremmo più luce, ghiaccio e potremmo prevenire il disgelo. Poiché questo satellite non ha un'atmosfera, più siamo vicini al polo sud, meno variazioni di temperatura subiremo, perché avremmo blocchi di ghiaccio intorno. Come pensate di costruire il vostro campo lunare? Descrivete le tecniche e i materiali che usereste.
La costruzione di un campo lunare richiede l'uso di materiali che possono essere ottenuti in loco, noti anche come ISRU. Una di queste risorse che si possono trovare in abbondanza è la regolite. Ha molti usi, come l'estrazione dell'ossigeno, ma permette anche la formazione di mattoni per la base lunare. È composto da polvere, terra, pezzi di roccia basaltica e altri materiali che possono essere ottenuti in qualsiasi superficie planetaria. È un materiale duro e compatto. L'ambiente sulla Luna è molto pericoloso per gli astronauti. Spiegate come il vostro campo lunare li proteggerà.
La Luna si trova all'interno dell'eliosfera prodotta dal Sole, che la protegge dalla maggior parte delle radiazioni cosmiche. Tuttavia, poiché si trova al di fuori della magnetosfera, il campo magnetico protettivo della Terra che devia la maggior parte delle particelle solari, riceve radiazioni solari ad alta energia. Queste radiazioni ionizzanti producono diverse forme di danno biologico alle biomolecole, alle cellule e ai tessuti, che possono essere dannose per la salute mentale degli astronauti, provocando cambiamenti nel comportamento, stanchezza o alti livelli di stress, o addirittura possono causare il cancro. Per evitare questi effetti negativi sugli astronauti, lavoreremo principalmente con le risorse naturali della Luna. Utilizzeremmo la regolite per costruire le infrastrutture, grazie al suo comprovato effetto protettivo contro le radiazioni. Inoltre, collocheremmo il modulo letto, tutti i depositi e un deposito di cibo nelle grotte sotterranee lunari, che funzionano come mitigatori naturali delle radiazioni. Spiegate come il vostro campo lunare fornirà agli astronauti:
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Acqua
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Cibo
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Elettricità
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Aria
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La base sarà situata nel polo sud della Luna, per estrarre l'acqua dal ghiaccio. L'acqua sarà raccolta e filtrata nella base per essere poi utilizzata. Inoltre, otterremo altra acqua dai crateri vicini all'insediamento. Questi crateri contengono ghiaccio ed elementi chimici. Saremo in grado di ottenere atomi di idrogeno e ossigeno, per formare molecole d'acqua. Il ghiaccio verrà raccolto e filtrato nella base per essere utilizzato successivamente. L'acqua sarà ottenuta anche dalla regolite, dal metano e dai rifiuti umani. |
Ortaggi e frutta saranno coltivati in una serra. Il terreno sarà composto da regolite, acqua e rifiuti umani. Deve essere ricco di azoto. La pressione all'interno della serra sarà simile a quella dell'atmosfera terrestre. Nel campo ci sarà un circuito idrico circolare che reindirizzerà l'acqua in eccesso verso la serra. L'obiettivo è innaffiare le piante all'interno della serra. Il cibo sarà conservato in un magazzino vicino alla cucina. Oltre al cibo della serra, gli astronauti porteranno dalla Terra pacchetti di cibo trasformato. |
L'elettricità può essere ottenuta da pannelli solari, poiché sulla Luna si ottiene una maggiore quantità di energia a causa della mancanza di atmosfera o ionosfera. Tuttavia, le radiazioni sono 1000 volte superiori a quelle della Terra e possono danneggiare i pannelli solari o ridurne l'efficienza. |
Per ottenere l'ossigeno, l'uso del regolite lunare è una delle opzioni migliori, poiché contiene 45% ossigeno nella sua composizione. È chimicamente legato ai metalli, quindi è difficile estrarne gli atomi di ossigeno. Il processo richiede una camera in cui il regolite è immerso in composti salini fusi a 950 ºC e in cui passa un flusso d'aria. In questo modo si attiva il processo di estrazione dell'ossigeno. Recenti ricerche stanno migliorando i requisiti di temperatura per ottenere l'ossigeno. Ovviamente, questo deve essere integrato da metodi di riciclo dell'ossigeno. Il più efficace attualmente disponibile è noto come roxin. |
Spiegate quale sarebbe lo scopo principale del vostro campo lunare (ad esempio: scopi commerciali, scientifici e/o turistici).
Lo scopo principale è quello scientifico, incentrato sull'esplorazione della superficie lunare e dei suoi materiali. Permetterà inoltre agli scienziati di fare esperimenti in condizioni di pressione, radiazione, gravità e umidità diverse da quelle della Terra. Esiste un altro scopo scientifico, che consiste nel creare una navetta per Marte o altre missioni. Poiché sulla Luna non c'è gravità, il lancio dei razzi è più facile da realizzare. Inoltre, la Luna può essere utilizzata come spazio di transito per gli astronauti per raggiungere Marte quando si raggiunge il momento ottimale per il viaggio. C'è uno scopo tecnologico-industriale, poiché la Luna è ricca di materiali e minerali interessanti per diversi usi, come il titanio e altri metalli rari. Ci sono diverse imprese che si stanno già concentrando sullo sfruttamento di queste risorse. Inoltre, ci sono alcune aziende che si concentrano sulle possibilità di utilizzo turistico, ma si tratta di un'idea a lungo termine. |
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Descrivete una giornata sulla Luna per il vostro equipaggio di astronauti del Moon Camp.
Considerando che un giorno di luce sulla Luna corrisponde a 14 giorni terrestri e che il corpo umano non è in grado di sopportare così tante ore senza dormire, prenderemo come riferimento un giorno terrestre (24 ore) che sarebbe simile a un giorno sulla Stazione Spaziale Internazionale. Divideremo la giornata in tre parti diverse: periodo di lavoro (circa 12 ore), periodo di riposo (4 ore) e periodo di sonno (8 ore). Per cominciare, gli astronauti avranno a disposizione un'ora (la prima del periodo di riposo) dopo il risveglio, per riscaldare il corpo facendo esercizio fisico. Poiché la gravità della Luna è dieci volte inferiore a quella terrestre, i muscoli e gli organi si alterano e si indeboliscono a causa della variazione della pressione sanguigna. Per questo motivo, una preparazione fisica completa all'inizio della giornata è fondamentale. Dopo l'allenamento, tutti i membri dell'equipaggio si riuniscono in cucina per fare colazione. Poi si riuniranno nel modulo di telecomunicazione per distribuire i compiti giornalieri. Tra un compito e l'altro, ci sarà il pranzo e il periodo di riposo della prima metà della giornata, in cui tutti si riuniranno nella sala da pranzo per circa un'ora. Una volta terminati tutti i compiti, verso la metà della giornata, avranno tempo libero per circa 2 ore prima di cenare e andare di nuovo a dormire, in modo che gli astronauti possano dormire una quantità adeguata di ore (8 ore). |