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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: RICA

"Scuola superiore teorica "Ion Barbu  Bucarest    Romania 15

Visualizzatore esterno per progetto 3d

Descrizione del progetto

La RICA propone lo sviluppo di tecnologie uniche, un campo di gioco per testare l'adattamento alle condizioni ambientali e anche per le innovazioni nel campo della colonizzazione della Luna. Disposta sull'altopiano di un cratere al Polo Sud, Shackleton, la base RICA offre ai ricercatori tutte le possibilità per una vita più che dignitosa. Divisa in diverse sezioni che hanno gli astronauti, è un modo efficace per l'originale scopo scientifico. Offrendo tutte le necessità di un essere sulla Terra, la nostra base ha una sinfonia infrastrutturale sviluppata in quattro cupole che offre ai ricercatori un confortevole spazio di riposo, una serra, dove si svilupperanno le piante, che garantisce uno sviluppo dignitoso, un centro di controllo per il rapporto con la Terra, spazi di intrattenimento, ma anche altre stanze tra cui lo studio medico. Il possibile insediamento sulla Luna sfrutta tutte le risorse locali, cercando di rendersi indipendente da quelle presenti sulla Terra. I ricercatori hanno studiato la regolite lunare e hanno concluso che contiene una concentrazione relativamente alta dell'isotopo raro Elio3, che potrebbe avere un impiego nei futuri reattori a fusione nucleare sulla Terra, ma anche neodimio e lantanio, utilizzati nelle tecnologie per altoparlanti e smartphone, potendo così ridurre i costi di costruzione trasportandoli a terra. Uno dei principali obiettivi della ricerca di base del RICA è lo studio della polvere lunare e la possibilità che le sue proprietà aiutino la Terra a combattere i cambiamenti climatici. Presentiamo l'idea sotto forma di concetto, i cui effetti e la cui possibilità di esistenza rimangono ancora in discussione.

Dove volete costruire il vostro Moon Camp?

RICA si trova vicino al Polo Sud della Luna, nel cratere Shackleton, poiché questo luogo è quasi permanentemente illuminato durante il giorno, il che rappresenta un vantaggio per lo sfruttamento dell'energia solare. Allo stesso tempo, questo fattore è vantaggioso per un possibile concetto che consisterebbe nello sfruttamento efficiente della luce incanalata dai picchi. Cercheremo di catturarne il più possibile in un reattore che utilizza enormi specchi che catturano la luce in una fornace calda, riscaldando la regolite lunare a temperature superiori a 900°C, la temperatura alla quale l'idrogeno o il carbonio, che inizialmente trasferiremo dalla Terra, può rimuovere l'ossigeno dai suoi minerali e formare un composto con molecole di idrogeno per formare acqua. Allo stesso tempo, il luogo scelto è un fattore decisivo, poiché il Polo Sud ha una quantità significativa di crateri pieni di ghiaccio che possono essere un'importante fonte di acqua.

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

La base mira a una longevità strutturale di qualche decennio o più. Pertanto, la costruzione del nostro progetto si basa su robot dotati di stampanti 3D che utilizzano le regole ottenute dopo lo scavo. C'è uno spazio sotterraneo ma anche uno fuori terra. I materiali di base hanno una maggiore resistenza, come le leghe di alluminio. Le serre beneficiano di una copertura in vetro duro che darà loro una trasparenza alla luce ma anche una resistenza al cemento. Per la normale protezione utilizzeremo polietilene e kevlar di carbonio nella costruzione. L'impianto comprende pannelli solari. I tori della centrale di cui beneficiamo saranno costruiti con materiali termoconduttivi e attraverso i raggi solari con energia termica, l'acqua che vi si trova sarà riscaldata e verrà fatta circolare attraverso le centrali termoelettriche. Il design scelto offre una maggiore funzionalità, collegando in modo affidabile tutte le unità di base che beneficiano di 4 ascensori tra i piani delle 4 cupole: per gli alloggi, il comando-controllo, lo stoccaggio e le utenze.

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

RICA si trova al Polo Sud della Luna, un fattore che implica un'ampiezza termica minima. La parte essenziale della base si trova sottoterra, il che ci evita il rischio maggiore di meteoriti, radiazioni e temperature estreme e in caso di emergenza la situazione può essere controllata sottoterra. La base dispone di un razzo destinato al rifornimento in caso di emergenza, che possiamo utilizzare per l'imbarco in casi particolari. Si sta cercando di creare un sistema informatico per prevenire meteoriti e pericoli. All'ingresso del RICA c'è uno spazio per la disinfezione dei costumi che possono avere radiazioni pericolose. È possibile che abbiano al loro interno un materiale pesante che impedisce l'ingresso delle radiazioni, avendo anche uno scopo gravitazionale.

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

La principale fonte d'acqua della base è il ghiaccio estratto con l'aiuto di rover dotati di trivelle dai crateri del Polo Sud. Sarà immagazzinato in unità di stoccaggio staccabili. Implementiamo lo sfruttamento dell'energia termica solare all'interno del cratere, con l'aiuto della quale il ghiaccio si trasformerà in vapore. La regolite lunare comprende silice e ossidi metallici, che ne fanno una media di 43% di ossigeno in massa. Attraverso la tecnica degli specchi precedentemente descritta, possiamo collegare l'ossigeno rimosso dai minerali con l'idrogeno o il carbonio per ottenere l'acqua.

L'alimentazione si basa su quattro serre idroponiche. Gli astronauti potrebbero provare un nuovo concetto di crescita delle piante, che si basa sull'acqua e su LED bianchi e rossi in grado di modificare la loro composizione vitaminica e minerale. Come un ecosistema chiuso, le piante riciclerebbero i rifiuti organici e trasformerebbero l'anidride carbonica in ossigeno da respirare. Richiederemo la selezione dalla Terra per una dieta che prevede colture che crescono bene in casa e sono ricche di sostanze nutritive che si degradano meno in fase di stoccaggio - vitamine C1, K e potassio. Cerchiamo di coltivare vermi per le proteine e di annaffiare le piante con urina filtrata.

La base è dotata di pannelli fotovoltaici, che sfruttano l'energia solare. I vapori, forniti dall'acqua riscaldata dalle torri, azioneranno un'elica collegata a un motore elettrico, generando una massa di elettricità. La base cerca di razionalizzare e conservare tutta l'energia di cui dispone, come nel caso del riscaldamento del ghiaccio nei crateri. L'acqua condensata, attraverso un impianto di trasformazione e divisione in molecole di idrogeno e ossigeno, un processo influenzato dall'elettricità solare, sarà immagazzinata in unità di propulsione o incanalata attraverso celle a combustibile per fornire energia. Anche in palestra, i tapis roulant sono collegati a un sistema di elettricità.

La RICA beneficia dell'aria ottenuta per elettrolisi e metalisi. Elettrolizziamo l'acqua o metallizziamo la regolite lunare. Il processo di elettrolisi è già stato affrontato in precedenza, quindi svilupperemo la metalisi in modo più dettagliato. Il cloruro di calcio viene aggiunto al regolite - l'elettrolita - e la miscela viene riscaldata a circa 950°C. Quindi viene applicata una corrente elettrica. Questa estrae ossigeno e fa migrare il sale verso un anodo, dove può essere rimosso. Il metallo rimasto è utilizzabile come materiale da costruzione. L'ossigeno ottenuto deve essere mescolato con l'azoto, che portiamo dalla Terra, per formare aria respirabile.

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

Il nostro insediamento ha uno scopo scientifico. Uno degli obiettivi del progetto è lo studio della regolite lunare. Ma per combattere il riscaldamento globale, possiamo intervenire con ombre solari nell'orbita del nostro mondo che potrebbero ridurre la quantità di energia che riceviamo dal Sole. Queste ombre sono nuvole di polvere lunare trasportate dalle miniere sulla Luna e gettate in punti strategici dell'orbita. Ma ci sono anche degli svantaggi, come una maggiore illuminazione notturna, ma noi la classifichiamo come una misura disperata. Il carburante per i razzi, più vantaggioso sulla Luna, non deve più passare attraverso il massiccio campo gravitazionale della Terra. Estrarre il ghiaccio sulla Luna e lanciare una "stazione di servizio" mensile in orbita. La stazione lo trasformerebbe in carburante per razzi a base di idrogeno e ossigeno e lo trasferirebbe a navicelle spaziali a lunga distanza, come quelle dirette su Marte.

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

RICA fa progredire la vita concettuale sulla Luna verso una possibile realtà. Gli astronauti possono adattarsi a condizioni ambientali sfavorevoli cercando di scoprire nuove tecnologie per lo sviluppo della vita e dell'umanità. Vivere è il più semplice possibile: sopravvivenza e sviluppo a partire da 0. Con risorse minime proporremo ricerche scientifiche di alto livello per adattare la mente e il corpo alla vita in uno spazio molto più piccolo e totalmente sconosciuto. A bordo della base, in numero di circa 60 persone, l'attività sarà strutturata in turni: turno di notte e turno di giorno. Il team è composto da ricercatori e ingegneri che svilupperanno il loro istinto a integrarsi in un nuovo ambiente. Inizieranno la giornata con una colazione nutriente, che stabilizzerà il loro ritmo digestivo e darà loro una carica di energia per il resto della giornata. A chi si trova all'interno verrà servito un pasto a buffet, mentre a chi si trova in spedizione, fuori dalla base, verranno offerti cibi non deperibili e facili da conservare, e potranno anche assumere alcuni integratori alimentari per aiutarsi. Successivamente, agli astronauti verranno assegnati diversi compiti in gruppi: comando e controllo, ricerca, ingegneria e supporto tecnico, botanica, estrazione, stoccaggio ed esplorazione. Avranno un programma di lavoro di 8 ore, con pause di 30 minuti a intervalli di 3 ore. I medici presenti alla base controlleranno attentamente l'evoluzione dei membri della RICA, gestendo la situazione nel miglior modo possibile. Le persone svolgeranno il loro lavoro con attenzione, verificando la stabilità e la sicurezza, rimandando alla base qualsiasi fattore di rischio attraverso il protocollo. Gli addetti al comando e al controllo trasmetteranno costantemente rapporti a terra ma anche a tutte le navi e i satelliti che rientrano nella copertura della base. Il Rica dispone di una sala fitness che mantiene i muscoli dei membri, contribuendo anche con un apporto energetico alle risorse della base. Ogni persona beneficia della propria stanza, dotata di tutti gli elementi di comfort come sul pianeta madre. RICA aspira ad essere un passo verso l'evoluzione, interconnettendo il cosmo con l'essere umano.



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