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Galleria Moon Camp Pioneers 2021-2022

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.

Team: Machu Picchu Team

PAUC  Lima    Perù 15, 16   3 / 1


Visualizzatore esterno per progetto 3d

Descrizione del progetto

Il nostro progetto mira a progettare una base sulla Luna, che sia autosufficiente e possa essere realizzata nei prossimi 5 anni, come prima fase di sperimentazione.

Durante i primi voli, porteremo con noi diverse settimane di cibo per sostenere i due astronauti che rimarranno e la squadra di avanscoperta, che aiuterà a costruire il campo. Oltre a piccole piante con frutti commestibili, che vengono coltivate in ambiente aereo (aeroponica) e altre piante in ambiente acquatico (idroponica).

Il campo sarà costruito in parte in superficie e in parte sottoterra. In superficie, costruiremo le serre, l'area dei rover, l'area dei lander, i pannelli solari, una stanza a tenuta d'aria con ossigeno, che consentirà l'ingresso e l'uscita di tute e attrezzature, e poi, attraverso un ascensore, potremo andare nelle stanze. situate nel seminterrato, all'interno delle quali avremo un laboratorio, una palestra, un bagno, una camera da letto, una cucina, un'area di emergenza medica e una toilette.

Ma la particolarità di questo campo è lo sviluppo e l'utilizzo di un sistema di campo di forza di 500 metri di diametroche servirà a evitare che i meteoriti danneggino le apparecchiature situate sulla superficie. Si tratta di un'invenzione brevettata dalla società Boeing nel 2015, e crediamo che unendo le forze con l'ESA si possano ottenere grandi risultati. Sarebbe un grande passo nella storia dell'astronautica.

2.1 Dove volete costruire il vostro Moon Camp?

Abbiamo scelto di fare il campo all'interno del cratere Slater, al polo sud della Luna. Questo è il luogo più abitabile grazie alla luce solare e alle temperature costanti (da -50 °C a 0 °C); la luce beneficerà dell'uso di pannelli solari: elettricità per lunghi periodi di tempo.

In quell'area si trova il cratere Shackleton, che ha al suo interno acqua ghiacciata, permettendo agli astronauti di indagare e utilizzarla per il proprio consumo.

La nostra serra, il rover lunare, il lander, il laboratorio e la camera di compensazione saranno sulla superficie, mentre la base lunare si trova sotto la superficie per proteggere gli astronauti dalle radiazioni, dai meteoriti e dalle notti fredde. La camera di compensazione è dotata di un ascensore che collega la base lunare alla superficie.

2.2 Come pensate di costruire il vostro campo lunare? Descrivete le tecniche, i materiali e le vostre scelte progettuali.

Tra le tecniche che utilizzeremo per costruire l'accampamento, la prima è quella di trasportare elementi cilindrici che possano essere gonfiati sulla Luna e che fungano da struttura principale; poi piccoli robot impregneranno una soluzione combinata con la regolite lunare e, in questo modo, realizzeremo un guscio che servirà a proteggerci dalle radiazioni solari e dai raggi gamma. Una volta installata sulla superficie la prima casa, che servirà da rifugio per gli astronauti, e il laboratorio, porteremmo con noi una stampante 3D gigante; per la costruzione degli altri componenti, alcuni di noi la costruirebbero all'interno di un cratere, utilizzando come materia prima la regolite lunare.

Come prima opzione, costruiremmo il campo nel cratere Slater, vicino al cratere Shackleton.

2.3 L'ambiente sulla Luna è molto pericoloso per gli astronauti. Spiegate come il vostro campo lunare li proteggerà. (massimo 150 parole)

Per proteggere i nostri abitanti, abbiamo deciso di mettere in campo un'idea rischiosa ma interessante: un campo di forza.

Il campo di plasma prodotto dall'arco elettromagnetico serve ad attenuare le onde d'urto causate da esplosioni di collisioni di meteoriti. Questi fenomeni vengono rilevati da sensori posizionati strategicamente e attivano il meccanismo di riscaldamento su alcune parti dello scudo, permettendo di proteggere il bene.

La nostra tecnologia non è ancora riuscita a respingere i colpi diretti, ma sappiamo che presto le indagini saranno avanzate per una possibile evoluzione dell'elemento. L'idea che presentiamo oggi non è nuova: nel 2015 la Boeing Enterprise ha brevettato un campo di forza di questo tipo, e crediamo di poterlo creare sulla Luna.

È possibile trovare maggiori dettagli cercando il brevetto 8981261 sulla pagina web dell'Ufficio Marchi e Brevetti degli Stati Uniti.

2.4 Spiegate come il vostro campo lunare fornirà agli astronauti:

Acqua
Cibo
Potenza
Aria

Nel nostro Moon Camp avremo una grande riserva d'acqua in serbatoi distribuiti in tutta la struttura, che si ottiene in due modi diversi:
In ogni viaggio sulla Luna verrebbero trasportate quantità sufficienti per sopravvivere diverse settimane, mentre si svolgono le rispettive indagini.
Vengono effettuate esplorazioni all'interno del cratere Shackleton, per estrarre il ghiaccio, lavorarlo e utilizzarlo, ottenendo così acqua in grandi quantità. A tal fine, i rover T-1 vengono utilizzati per ispezionare l'area, perforare e immagazzinare, oltre a poter trasportare 2 astronauti all'interno. Funzionano grazie a pannelli solari e a batterie al litio precedentemente ricaricate.
I serbatoi sono facilmente accessibili ed erogano acqua in modo rapido e sicuro, che può essere utilizzata per innaffiare le piante o idratare gli esseri umani che vi risiedono.

Nella prima fase, il cibo arriverà dalla Terra e sarà conservato nella base lunare. Nella seconda, la serra fornirà agli astronauti un'ampia varietà di colture sane come pomodori, ravanelli, segale, quinoa, rucola, erba cipollina, piselli e porri. In base alla ricerca, i materiali più adatti per queste colture saranno il suolo lunare e i rifiuti degli astronauti come compost. Dobbiamo considerare che si tratterebbe di piante coltivate in ambiente aereo (aeroponica) e altre in ambiente acquatico (idroponica). Inoltre, la posizione strategica consentirà alla serra di ricevere una luce solare costante.

Per ottenere l'elettricità, utilizzeremo pannelli solari che caricano batterie al litio, che ci aiuteranno a utilizzarla in diversi ambienti, per alimentare le apparecchiature per ottenere l'ossigeno, le serre, l'illuminazione e i computer.
I rover saranno inoltre dotati di pannelli solari, che serviranno ad alimentare i loro sistemi e il motore elettrico.

Uno dei modi più ovvi per ottenere aria "respirabile", soprattutto ossigeno, dalla Luna è l'elettrolisi dell'acqua, ma questo metodo è anche molto sconveniente, poiché l'acqua trovata sulla Luna sarà molto probabilmente utilizzata per il consumo e non per la procedura di cui sopra, inoltre l'ossigeno verrebbe utilizzato anche per il carburante dei razzi, il che aumenterebbe la domanda e renderebbe questa procedura più irragionevole. È stato reso noto che i micrometeoriti multipli che impattano con la Terra formano una polvere fine che contiene tra il 40 e il 45% di ossigeno, chimicamente legato ad altri composti, per cui attraverso l'"elettrolisi dei sali fusi", che consiste nel riscaldare il materiale a una temperatura superiore a 950 °C e nel farlo passare attraverso una corrente, l'ossigeno può essere rimosso.

2.5 Spiegate quale sarebbe lo scopo principale del vostro Campo Luna.

Lo scopo principale del nostro campo lunare è la ricerca, dobbiamo conoscere tutti i dettagli della vita al di fuori del pianeta Terra, la coltivazione delle piante, la generazione di carburante, l'ottenimento di acqua e ossigeno, oltre a preparare la strada per la ricerca di nuovi pianeti in cui vivere, dato che, a causa del riscaldamento globale da noi stessi provocato, si sta generando un cambiamento climatico che potrebbe non tornare agli indicatori dell'inizio del secolo scorso, il che genererebbe la progressiva estinzione di piante, animali e della razza umana.

In futuro, svilupperemo il turismo sulla Luna, per compensare gli alti costi generati nella costruzione del campo; inoltre, sono necessarie entrate economiche per garantire la continuità della ricerca.

3.1 Descrivete una giornata sulla Luna per l'equipaggio del vostro Moon Camp.

Una volta costruita la base lunare, in cui vivranno solo due astronauti, questi dovranno essere preparati a tutti i tipi di lavoro, tra cui vedere i sistemi, vedere la coltivazione delle piante, esplorare il cratere Shackleton, guidare i rover, analizzare il materiale locale in laboratorio, tra gli altri compiti.

La routine è la seguente: alle 6 del mattino si sveglieranno e, dopo essersi lavati, faranno colazione; alle 8 del mattino avranno una conferenza giornaliera con la base terrestre in cui presenteranno le novità del giorno precedente e il lavoro previsto per il giorno stesso, il tutto coordinato con un supervisore dalla Terra e con un astronauta situato nella Stazione Spaziale Internazionale, che sarà di supporto in caso di necessità e per le emergenze che potrebbero verificarsi.

Tra i compiti quotidiani ci sarà quello di controllare le serre, prendere nota della crescita delle piante, della temperatura interna, controllare il sistema di irrigazione e la qualità dell'aria interna.

Si occuperanno della revisione e della manutenzione dei pannelli solari, questo è molto importante perché se sono impolverati, non otterremmo l'elettricità che alimenta l'intero campo.

Esamineranno il funzionamento dei rover, inoltre, ogni 15 giorni dovranno effettuare la manutenzione preventiva.

Ci saranno giorni in cui dovranno raccogliere il ghiaccio per lavorarlo e avere riserve d'acqua, per non aspettare che l'acqua potabile portata dalla Terra si esaurisca.

Verranno esaminate le procedure per ottenere l'ossigeno, l'elettrolisi che servirà a separare l'ossigeno dalla regolite lunare e il relativo stoccaggio.

Esaminano il sistema che fornisce ossigeno a tutti gli ambienti.

Ciò richiederebbe dalle 8 alle 10 ore al giorno.

Tra le 18.00 e le 20.00, sarà l'ora in cui terminerà il lavoro quotidiano. Dobbiamo tenere presente che, anche se si tratta di professionisti addestrati, il riposo è molto importante per il recupero delle persone, per tenere svegli tutti i cinque sensi ed evitare così incidenti dovuti alla stanchezza.

Idealmente, la base terrestre sostituirà l'equipaggio ogni sei mesi, in modo da garantire che le indagini proseguano in modo efficiente.

Altri progetti:

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