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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: Artemis

Colegiul National "Mihai Eminescu  Suceava    Romania 17, 19   6 / 3   Terzo posto - Stati membri dell'ESA


Visualizzatore esterno per progetto 3d

Descrizione del progetto

Duat è una casa per un massimo di sette astronauti, cinque dei quali fanno parte dell'equipaggio, mentre gli altri due sono temporaneamente di stanza, in attesa del rifornimento del loro razzo. Nel frattempo, aiuteranno l'equipaggio nelle sue attività quotidiane.

Abbiamo due strutture distinte, una delle quali è la Base centraleL'altra è una Stazione di rifornimento, dove gli astronauti vivono e fanno ricerca sul territorio lunare, e dove produciamo carburante dal ghiaccio d'acqua.

Nel Base centrale, posizionati sul bordo illuminato del cratere, abbiamo dodici aree: Zalmoxis (il quartier generale, dove l'equipaggio può tenere riunioni e comunicare con la Terra), Sarmizegetusa (zona giorno, cucina, spazio relax e bagni), Somnus (le camere da letto, una per ogni membro dell'equipaggio, e una camera doppia per i due astronauti in più), Derzelas (l'infermeria), Bendis (area di ricerca, dove analizziamo le rocce lunari), Gebeleizis (elettricità), Dabatopienos (spazio industriale, dove produciamo acqua e supervisioniamo l'attività industriale dalla Stazione di rifornimento), Pleistoros (hangar), Serse (la fattoria), Dionis (piantagioni di clorella) e il seminterrato (Sileno), dove teniamo le nostre scorte e le installazioni.

Il Impianto di trattamento del combustibile è posizionato nell'area scura del cratere Shackleton, vicino al centro. Ha quattro componenti: Estia (fabbrica di carburante), Kandaon (hangar), Ade (reattore nucleare) e la rampa di lancio, dove i razzi possono atterrare ed essere riforniti. Il processo di produzione del carburante è automatizzato, quindi non c'è bisogno di interazione umana, è sufficiente che qualcuno sorvegli l'intero processo.

2.1 Dove volete costruire il vostro Moon Camp?

Abbiamo scelto di costruire la nostra base al Polo Sud, nella zona di Shackleton cratere. È uno dei luoghi migliori per una base, poiché conserva un sorprendente record di acqua e altre sostanze volatili. 

In primo luogo, alcune porzioni del bordo del cratere rimangono illuminate dalla luce solare quasi tutto l'anno, mentre il fondo del cratere è permanentemente buio. Misure effettuate dal Prospettore Lunare ha mostrato quantità di idrogeno superiori al normale all'interno del cratere, il che potrebbe indicare la presenza di acqua ghiacciata. Quindi, se da un lato la luce può fornirci energia solare, dall'altro possiamo estrarre il ghiaccio d'acqua dalle zone buie per produrre acqua, ossigeno e carburante. 

In secondo luogo, Shackleton si trova interamente all'interno del cerchio dell'immenso Bacino di Aitken, che è una delle più grandi formazioni da impatto conosciute nel Sistema Solare, e un'esplorazione delle sue proprietà potrebbe fornire informazioni utili sulla struttura geologica della Luna.

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

Costruiremo i componenti dell'insediamento sulla Terra. Ogni modulo verrà inviato sulla Luna insieme a dei robot, che assembleranno la base piegando dei Kirigami. I moduli possono essere facilmente assemblati sulla superficie lunare, essendo un sistema di costruzione parametrico composto da triangoli perfetti che formano esagoni. Dopo che i robot avranno finito di costruire, gli astronauti potranno unirsi e montare i mobili e i macchinari industriali. 

Useremo la stessa tecnica per costruire la Stazione di rifornimento, ogni struttura sarà portata dalla Terra e collegata da robot sulla Luna. 

Abbiamo scelto un'impronta esagonale perché fornisce una struttura compatta e resistente con punti di supporto strutturali precisi. Sono ottimali nella gestione dello spazio e l'ambiente terrestre indurrà un'atmosfera positiva per i nostri astronauti, aiutandoli ad ambientarsi. L'unico problema erano gli angoli acuti, ma siamo riusciti a ridurli al minimo. Le pareti sono realizzate in titanio e fibra di vetro silicato per le finestre. 

Per quanto riguarda la fabbrica di combustibile, abbiamo usato anche il titanio. Il contenitore del reattore nucleare è in piombo e le pompe di calore sono in mercurio e acciaio inossidabile.

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

Abbiamo progettato la nostra base pensando alle radiazioni, ai meteoriti e alle fluttuazioni di temperatura; la protezione principale offerta dalla struttura della parete esterna facilita la sicurezza della vita all'interno della base. La parete esterna ha uno spessore di 60 cm ed è composta da quattro strati: titanio (30 cm), piombo e alluminio (1 cm), aria (10 cm) e titanio (19 cm).

Ogni ingresso della base ha una stanza di sterilizzazione, in modo che la polvere lunare non entri nella nostra base. Inoltre, tutte le porte interne sono progettate per sigillare la stanza.

Il reattore, per essere funzionale e operativo a lungo termine, è stato progettato per essere emarginato dalla zona abitativa e le strutture collegate alla base principale (tubazioni e cavi) devono avere sul loro percorso tra le due strutture elementi di controllo automatici e manuali. Oltre a questi aspetti, l'impianto di produzione e distillazione del combustibile può eseguire semplici azioni in modo autonomo.

2.4 Spiegate come il vostro campo lunare fornirà agli astronauti:

Acqua
Cibo
Potenza
Aria

Prima del nostro arrivo, i nostri rover inizieranno a estrarre l'acqua ghiacciata nelle zone buie. La porteranno nello spazio industriale (Dabatopienos), dove il ghiaccio verrà sciolto e purificato. L'acqua così ottenuta viene trasposta in un serbatoio sotterraneo. Nel giro di pochi giorni, avremmo la quantità d'acqua necessaria per le nostre attività quotidiane, ma, nonostante ciò, porteremmo con noi dalla Terra dei serbatoi d'acqua.
In seguito, ridurremo la produzione di acqua, poiché possiamo riciclare la maggior parte dell'acqua utilizzata, persino l'urina, ma ovviamente ci saranno delle perdite.
Inoltre, se necessario, possiamo prendere l'acqua dalla Fabbrica di Carburante, usando un rover per trasportarla.

Per le prime settimane, dobbiamo portare con noi scorte di cibo, finché le nostre piante non crescono. E, anche dopo, porteremo periodicamente con noi le malattie della terra.
Il nostro superalimento è la clorella, ricca di sostanze nutritive e facile da coltivare e preparare. Possiamo miscelarla ed essiccarla. Ma l'uomo non può vivere solo di alghe, quindi, oltre alla piantagione di clorella (Dionis), abbiamo due fattorie (Xerxes).
Il primo è un orto classico, con uno spazio dove rilassarsi e riconnettersi con la natura. Qui coltiveremo cipolle, patate, arachidi, cavoli, zucche e angurie.
Al primo piano, inoltre, abbiamo un orto idroponico, dove coltiveremo: lattuga, pomodori, peperoncini, cetrioli, fagiolini, basilico, riso e fragole.
In questo modo, avremo una dieta diversificata, che ci fornirà tutti i nutrienti necessari.

Poiché abbiamo bisogno di molta energia per la Stazione di rifornimento, abbiamo deciso di utilizzare un reattore nucleare per questa funzione. In questo modo, possiamo produrre la quantità di elettricità necessaria (3,6 Mwe/giorno) e possiamo anche utilizzare il calore del reattore per fondere l'acqua e alimentare altre strutture.
Per quanto riguarda la base centrale, utilizzeremo pannelli solari e immagazzineremo l'energia in batterie a volano, più efficienti e sicure delle batterie al litio. Inoltre, mentre i nostri rover sono al lavoro, possono immagazzinare l'energia solare e, quando tornano, possiamo usare quell'energia e immagazzinarla nelle nostre batterie.
Inoltre, possiamo utilizzare l'energia del reattore, così non avremo problemi durante la notte.

Oltre a essere commestibile, la clorella è anche un buon fornitore di ossigeno. Quindi, il nostro principale produttore di ossigeno sarà Dionis. Anche Xerxes ci fornirà ossigeno. Ma finché le piante non crescono, dobbiamo prendere l'ossigeno da altre fonti. Per questo motivo, porteremo con noi l'ossigeno per i primi giorni, ma possiamo anche portare l'ossigeno liquido dalla Fabbrica di Carburante.
Inoltre, abbiamo pareti verdi e piante da interno in grado di purificare l'aria e produrre ossigeno anche di notte - come la pianta del ragno, l'areca e la pianta del denaro - che renderanno l'atmosfera più piacevole per il nostro equipaggio.

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

Il nostro scopo principale è scientifico (nella Base Centrale, ci concentriamo sulla ricerca), ma abbiamo anche un lato commerciale (la Stazione di rifornimento).

Duat è una porta d'ingresso per le future missioni su altri pianeti lontani, poiché la Luna ha più possibilità di decollo rispetto alla Terra, e inoltre riforniremo i razzi in arrivo.

Per questo, abbiamo costruito una fabbrica di carburante, che è stata collocata nella zona buia del cratere, vicino al centro, poiché sarà più facile accedere all'intero cratere. Estraiamo il ghiaccio dalla luna, con il derrick, lo sciogliamo e lo trasferiamo in un serbatoio d'acqua. Dopodiché, usiamo l'elettrolisi per separare l'idrogeno dall'ossigeno e la liquefazione per trasformarli in liquidi e conservarli.

In questo modo, saremo in grado di rifornire completamente un razzo in un massimo di tre mesi.

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

Il nostro equipaggio lavora a turni, in modo che ci sia sempre qualcuno sveglio a supervisionare l'intera base.

L'astronauta 1 e l'astronauta 2 si svegliano alle 6 del mattino. Fanno esercizio fisico, si prendono cura della loro igiene e mangiano. 

Alle 7 del mattino, l'astronauta 1 è al Dabatopienos e sorveglia la fabbrica di combustibile e il reattore nucleare fino alle 12. Ha una pausa di un'ora e poi si occupa dei giardini per un'ora. Fa una pausa di un'ora e poi si occupa dei giardini per un'ora. Tra le 14.00 e le 17.00 aiuta i suoi compagni di squadra. Dopo un'altra pausa di un'ora, inizia a fare ricerca in laboratorio, fino alle 21, quando termina il lavoro ed è libero di rilassarsi. Alle 22 va a dormire.

Dall'altra parte, alle 7 del mattino, l'astronauta 2 è nel laboratorio di ricerca fino alle 11 e, dopo una pausa di un'ora, prende il posto dell'astronauta 1 e inizia a supervisionare. Alle 17 termina il suo turno e, dopo una pausa di un'ora, è libero di aiutare i suoi compagni di equipaggio. Alle 21 termina il suo lavoro e alle 22 va a dormire.

L'astronauta 3 e l'astronauta 4 si svegliano alle 14.00. Fanno esercizio fisico, si prendono cura della loro igiene e mangiano.

L'astronauta 3 fa giardinaggio per due ore (dalle 15 alle 17), dopodiché prende il posto dell'astronauta 2 e supervisiona la Stazione di rifornimento per cinque ore. Dopo una pausa di un'ora, è libero di dare qualsiasi tipo di aiuto agli altri compagni di squadra. Alle 4 del mattino inizia a fare ricerca in laboratorio e termina i suoi compiti alle 6 del mattino. Alle 7 del mattino va a dormire.

L'astronauta 4 effettua le ricerche tra le 15.00 e le 19.00, fa una pausa di un'ora e si dedica al giardinaggio tra le 20.00 e le 22.00. Poi, alle 22, inizia a supervisionare la stazione di rifornimento per cinque ore. Termina il suo turno alle 3 del mattino e per tre ore aiuta i suoi compagni di squadra, se necessario, e va a dormire alle 7 del mattino.

L'astronauta 5 si sveglia alle 23.00, esegue la routine mattutina e tra le 12.00 e le 3.00 si occupa della manutenzione della base. Poi, per quattro ore, supervisiona la stazione di rifornimento. Poi, tra le 7 e le 14, è libero di aiutare i suoi compagni di squadra, con una pausa tra le 8 e le 9 del mattino. Alle 15 va a dormire.   

Altri progetti:

  Scopritori

 

  Collegio Vasco da Gama
    Portogallo
  Skyhook

 

  Scuola superiore di Shanghai Qingpu
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  Scuola secondaria IES Antonio Dominguez Ortiz
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  郑州轻工业大学
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