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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: Space Bound

Collegio Bertrand Russell  Krommenie    Paesi Bassi 18   2 / 2


Visualizzatore esterno per progetto 3d

Descrizione del progetto

Con questo progetto sottolineiamo l'importanza che un campo lunare sia autosufficiente. Questo sarà un esempio per la Terra. La base lunare servirà soprattutto per la ricerca. Oltre alla ricerca sullo sviluppo degli organismi nelle condizioni lunari, ci sarà anche una ricerca sul suolo lunare. Questo ci permetterà di avere una prospettiva più ampia sullo sviluppo degli organismi e sulle condizioni nello spazio. Ciò contribuirà allo sviluppo dei viaggi spaziali in futuro.

Il team di astronauti sarà composto da 6 persone. All'arrivo, gli astronauti porteranno il proprio cibo e le proprie risorse; in futuro la base lunare sarà autosufficiente. Gli astronauti manterranno il ritmo giorno-notte della Terra. Durante il giorno si divideranno in due gruppi per svolgere le loro ricerche e i loro compiti. Per questo motivo, ci saranno sempre astronauti svegli per gestire la base lunare. Durante il giorno gli astronauti si riuniscono più volte per riflettere sui loro progressi.

La maggior parte della nostra base lunare sarà costruita sulla Terra, seguendo lo stesso percorso della ISS. La base lunare sarà costituita da geodome robuste e leggere. Abbiamo scelto la struttura a triangolo perché la cupola non richiede alcun supporto interno e i triangoli distribuiscono il peso in modo uniforme sulla struttura. Le cupole saranno posizionate sul polo sud della luna, che è costantemente illuminato. La base lunare sarà in parte sotterranea e in parte in superficie.

2.1 Dove volete costruire il vostro Moon Camp?

Abbiamo scelto di collocare il nostro campo lunare al polo sud della Luna, sul bordo del cratere Shackleton. Sarà un luogo funzionale per vivere, lavorare e fare ricerca. Il bordo del cratere è esposto a una luce solare quasi continua. Qui posizioneremo i nostri pannelli solari. L'interno del cratere è sempre al buio ed è estremamente freddo. Alcuni studi dimostrano che in quelle zone del cratere c'è del ghiaccio. Queste risorse offrono molti vantaggi per le necessità della vita. Soprattutto una fonte sicura di elettricità e acqua. Per questo motivo la base lunare sarà alla fine completamente autosufficiente. La temperatura in questa regione è più stabile, il che sarà utile per eventuali lavori esterni. All'interno del nostro campo lunare, creeremo il nostro clima piacevole. La maggior parte della nostra base sarà sotterranea. In questo modo gli astronauti saranno protetti da meteoriti e radiazioni.

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

La base sarà in parte sotterranea e in parte in superficie e sarà costituita da geodomi. L'equipaggio vivrà e farà ricerca principalmente sottoterra. Grazie alla sabbia lunare in cima e al demron all'interno della base lunare, l'equipaggio sarà più protetto dalle radiazioni e dai meteoriti.

La base lunare ha un ingresso in superficie che contiene un sistema di pulizia per le tute e le attrezzature, in modo da evitare che la sabbia lunare penetri nella base. Per la sicurezza, ci sono uscite di emergenza da ogni compartimento sotterraneo.

Prima che gli astronauti arrivino sulla Luna, i robot scaveranno le buche per la parte sotterranea. La maggior parte delle parti sarà costruita sulla Terra, seguendo lo stesso percorso della ISS. Queste parti saranno trasportate sulla Luna e saranno assemblate dagli astronauti assistiti dai robot.

Nella prima fase della missione, gli astronauti vivranno nel razzo con cui sono arrivati. Nella seconda fase, la base sarà completata e gli astronauti vi si trasferiranno.

Le pareti saranno costituite da un doppio strato di titanio con interposto un materassino isolante in aerogel. Il titanio ha un buon rapporto resistenza/massa. L'aerogel è un ottimo isolante ed è leggero. Per le finestre utilizzeremo fibra di vetro silicato trasparente. Grazie a questi materiali e alla forma, costituita da triangoli, la struttura sarà leggera e resistente. Questo sarà utile quando le parti della base lunare saranno trasportate dalla Terra alla Luna.

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

Nelle scelte progettuali abbiamo preso in considerazione: sabbia lunare, paesaggio, radiazioni, meteoriti e temperatura. La base sarà completamente sigillata e avrà ingressi con sistemi di pulizia per non far entrare la pericolosa sabbia lunare. Per assicurarsi che gli astronauti conoscano il paesaggio, verrà realizzata una mappa topografica della luna.

Le pareti della base saranno realizzate in titanio perché è forte, leggero e in grado di resistere a temperature estreme. Utilizzeremo tappetini di aerogel con una conducibilità termica compresa tra 0,0135 e 0,017 W/m K. La base è quindi protetta dai meteoriti e dalle temperature estreme. Il demron è un materiale che scherma le radiazioni e sarà posizionato all'interno della base. Ha una protezione dalle radiazioni leggermente inferiore rispetto alla schermatura in piombo, ma è flessibile e leggero. La parte sotterranea della base lunare è ricoperta di sabbia lunare, che protegge anche la base dalle radiazioni.

2.4 Spiegate come il vostro campo lunare fornirà agli astronauti:

Acqua
Cibo
Potenza
Aria

Per generare acqua la ISS ha utilizzato un sistema di recupero dell'acqua. Si tratta di una parte del sistema di controllo ambientale e di supporto vitale a bordo della ISS. L'acqua viene raccolta all'interno della ISS. Il sistema fornisce acqua pulita riciclando l'urina dell'equipaggio, il sudore, altre condense presenti nella cabina e i rifiuti prodotti dalle attività extraveicolari. L'acqua viene filtrata e può essere utilizzata come acqua potabile o per le piante.
Molto probabilmente la Luna contiene ghiaccio nei crateri con ombre permanenti. Quest'acqua verrà estratta e filtrata. Poi l'acqua potrà essere utilizzata per bere e coltivare piante.
L'acqua usata che rimane viene assorbita dal sistema di recupero dell'acqua. In questo modo l'acqua può essere riciclata. In questo modo si creerà un sistema circolare.

All'inizio della missione, gli astronauti mangeranno il cibo preso dalla terra. In seguito, potranno mangiare le verdure della serra. L'equipaggio vivrà per lo più con una dieta a base vegetale. Si tratta di soia, legumi, mais, spinaci, patate e frutta per una dieta varia. Queste colture saranno coltivate in una serra chiusa con luce artificiale, dove le piante sono protette dalle radiazioni.
Per ottenere tutti i nutrienti necessari, l'equipaggio deve anche assumere integratori, ad esempio vitamina D, ferro e vitamina C. Questi devono essere portati dalla Terra alla Luna con navi cargo senza equipaggio e saranno consegnati alla base lunare.

La principale fonte di elettricità sarà prodotta da pannelli solari. Saranno collocati in cima al Chakleton krater, che è costantemente illuminato, in modo da avere una fonte costante di elettricità. Il surplus di elettricità viene immagazzinato in grandi batterie. Questo è utile se c'è una carenza di energia e se i pannelli solari non funzionano. In questo modo, la base non avrà mai carenza di elettricità. Con l'elettrolisi dell'acqua si crea carburante per razzi (idrogeno e ossigeno). Questo può servire anche come riserva di energia.

Per generare l'ossigeno, utilizzeremo lo stesso sistema usato dalla ISS. Esiste un sistema di generazione dell'ossigeno, per l'elettrolisi dell'acqua. Un componente importante è il già citato sistema di recupero dell'acqua. Quest'acqua viene utilizzata per creare aria respirabile per sostenere la vita a bordo. Nella nostra base lunare non verrà utilizzata solo l'acqua raccolta all'interno della base, ma anche il ghiaccio lunare estratto. L'aria sarà rinfrescata con un sistema di filtraggio dell'aria.
I serbatoi di ossigeno pressurizzato forniranno un supporto al metodo principale di sintetizzazione dell'aria respirabile. Navi da carico senza equipaggio trasporteranno questi serbatoi di ossigeno e li consegneranno alla base lunare.
Le piante e le alghe che cresceranno sulla Luna forniranno anche ossigeno agli astronauti. L'anidride carbonica emessa dagli astronauti può essere riutilizzata dalle piante e dalle alghe.

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

La missione sulla Luna ha scopi principalmente scientifici. In primo luogo, la ricerca sugli organismi e sull'effetto della luna sulla loro crescita e sui processi vitali. Porteremo sulla Luna animali (come topi, polli e api) e piante e confronteremo l'influenza della gravità e delle radiazioni sulla Luna con quella sulla Terra.
In secondo luogo, la ricerca sul suolo lunare. Verranno effettuati test sulla sabbia, sul suolo, sulle rocce e sui crateri lunari. Questo ci permette di capire meglio la composizione della luna e come si è formata.
L'obiettivo finale è quello di stabilire una colonia permanente sulla Luna. La base lunare sarà l'inizio di un'abitazione permanente sulla Luna. La ricerca contribuirà anche a rendere possibile l'abitabilità su altri pianeti in futuro, come Marte.
In futuro, la base potrà essere utilizzata anche come destinazione turistica per viaggi sulla Luna.

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

Il luogo del campo lunare non è mai al buio, quindi non possiamo creare un ciclo giorno-notte "naturale" sulla luna. Per questo motivo, gli astronauti seguiranno il ciclo giorno-notte della Terra. In questo modo sarà anche facile comunicare con la Terra e, dato che gli astronauti sulla Luna non vivono sulla Luna in modo permanente, sarà più facile riadattarsi a vivere sulla Terra.

L'equipaggio della base lunare sarà composto da 6 persone, divise in due gruppi. Per sicurezza, i due gruppi non dormiranno mai nello stesso momento. Ci saranno sempre tre persone sveglie per notare e risolvere potenziali problemi.

Il primo gruppo dorme dalle 20.00 alle 3.00. Il secondo gruppo dorme dalle ore 3.00 alle ore 10.00. Mentre il secondo gruppo dorme, il primo gruppo fa colazione dalle 15.00 alle 15.45. Poi fanno sport per un'ora per rimanere in forze e hanno 15 minuti per fare la doccia. Dopodiché, gli astronauti hanno un'ora e mezza di tempo libero, che possono utilizzare per passare il tempo nella lounge e chiamare la famiglia e gli amici sulla Terra. Dalle 6.30 alle 10.00 questo gruppo si metterà al lavoro. Alle 10.00 si sveglierà il secondo gruppo. L'equipaggio farà colazione insieme per 45 minuti, farà un piano per la giornata e si metterà in contatto con la base a terra. Il secondo gruppo farà sport dalle 10.45 alle 11.45 e poi si farà una doccia, mentre l'altro gruppo lavorerà. Anche il secondo gruppo andrà poi al lavoro. Dalle due alle tre l'intero equipaggio pranzerà. Durante il pranzo, si metteranno in contatto con la base a terra e rifletteranno sulla giornata trascorsa. Fino alle 18.00 l'equipaggio lavorerà di nuovo. Poi l'equipaggio cenerà insieme, si metterà in contatto con la base terrestre e rifletterà sulla giornata trascorsa. Il primo gruppo andrà poi a dormire, mentre il secondo gruppo lavorerà di nuovo. Alle 23.30 questo gruppo mangerà e avrà tempo libero fino alle tre. Poi questo gruppo andrà a letto e l'altro gruppo si sveglierà. E così ricomincerà il ciclo giorno-notte.

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