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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: HORA

"Collegio Nazionale "Andrei Saguna  Brasov    Romania 16, 15   4 / 4


Visualizzatore esterno per progetto 3d

Descrizione del progetto

Lo scopo di questo progetto è quello di introdurre uno speciale modello 3D di un habitat lunare, che sarà collocato sotto la superficie della Luna, in uno dei tubi lunari situati vicino al cratere Shackleton, proprio al Polo Sud di questo satellite naturale, in presenza permanente di luce solare. I vantaggi di tale collocazione sono la protezione dalle radiazioni spaziali, dai meteoriti, da altri corpi o fenomeni e dalle temperature estreme, per citarne alcuni. I numerosi danni sopra elencati, che avrebbero potuto potenzialmente compromettere il benessere dell'accampamento, ci hanno indotto a considerare una necessità il posizionamento dell'accampamento all'interno dei tubi lunari. Lo scopo di questo progetto è quello di allargare i confini delle attuali conoscenze sulla Luna, diventando una base di ricerca e svolgendo indagini più approfondite sui tubi lunari da cui speriamo di estrarre dati preziosi. La nostra missione è quella di ricercare l'ambiente lunare e di presentarlo a tutti, dato che molti individui non ne sanno ancora abbastanza su di essa e sul suo duro ambiente. Infine, è importante ricordare che questa base ha anche scopi ricreativi, come la creazione del primo hotel lunare e lo sviluppo della nuova industria del turismo spaziale.

In conclusione, sono stati valutati diversi concetti e il più ragionevole è stato scelto per un progetto dettagliato. Nonostante le difficoltà di costruzione lunare, l'habitat proposto promette di resistere al duro ambiente lunare e di sostenere la vita.

2.1 Dove volete costruire il vostro Moon Camp?

Quando si pensa a un'ubicazione per la base, è necessario prendere in considerazione alcuni criteri: una buona posizione, la possibilità di costruire facilmente e la protezione dalle condizioni esterne.

Il luogo scelto per l'accampamento "Hora" sarà situato nel Polo Sud della Luna, il cratere Shackleton, in quanto è uno degli unici posti in cui possiamo avere pieno accesso alla luce del sole, fatto che ci sarà poi utile durante la nostra missione sul satellite naturale della Terra. L'ubicazione esatta della base sarà sotterranea, perché questo è un modo semplice ma utile per proteggere gli esploratori da condizioni sfavorevoli, come temperature estreme e radiazioni spaziali. Inoltre, il nostro scopo è quello di creare una mappa accurata dei tubi lunari per aiutare il mondo a evolversi nel campo della conoscenza spaziale, il che significa che posizionarsi proprio vicino all'area oggetto di studio non può che portare aspetti positivi.

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

Hora's è stato progettato per avere uno spazio di alloggio per dodici persone, scienziati o turisti, uno spazio di stoccaggio sufficiente per il carburante, l'acqua, il cibo e per l'approvvigionamento di ossigeno e un laboratorio di ricerca. Il tutto è suddiviso in tre piani di dimensioni uguali, ma con spazi leggermente diversi.

L'habitat lunare integrale, osservato dall'alto, traccia il contorno di sei esagoni che circondano quello centrale, tutti di dimensioni uguali, imitando un nido d'ape. Gli spigoli degli esagoni sono di 3,58 m. In definitiva, la superficie totale di un piano è di 33,3 m.2 e quello di "Hora" 250 m2. L'altezza di ogni piano è di 3 m e l'altezza del campo di 11 m. Questo habitat è situato in uno dei tubi lunari verticali. L'esagono centrale sarà un passaggio dall'habitat lunare alla superficie lunare.

L'unico piano che presenta una disposizione più complessa è il primo. Nella vista dall'alto, ciascuno degli esagoni esterni è diviso diametralmente da un muro, come nel caso in cui tutti gli esagoni siano collegati per creare un esagono più grande intorno a quello centrale. Tra i due esagoni scompaiono tutti i muri per creare un corridoio che funge da zona giorno e palestra. Inoltre, due muri divideranno ciascuna delle restanti celle più esterne per creare una camera da letto rettangolare per due persone e due spazi triangolari per una cucina e un bagno.

Alcuni dei materiali utilizzati per lo scheletro dell'habitat o per il suo fissaggio alle pareti del tubo lunare sono titanio, leghe di magnesio, kevlar, acciaio di alta qualità e nanotubi di carbonio.

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

Le condizioni ambientali all'esterno del veicolo spaziale sono crudeli, il che significa che è necessario utilizzare uno scudo attivo per controllare il calore (22 - 27°C) l'umidità (40-60%) e prevenire le persone dalle radiazioni spaziali.

Poiché nello spazio l'aria non esiste per conduzione o convezione, l'unico modo per mantenere la temperatura a un livello specifico è utilizzare le radiazioni già esistenti. Ciò significa che la navicella dovrà essere isolata (mantiene il calore all'interno per riscaldarsi o all'esterno per raffreddarsi). Per mantenere il calore verrà utilizzata una coperta altamente riflettente chiamata Multi-Layer Insulation (MLI; mantiene la radiazione solare che proviene dalla parte superiore della base e impedisce al freddo di entrare nella struttura metallica della navicella).

Inoltre, sarà implementato un sistema di controllo termico attivo (ATCS) per ridurre la temperatura interna della nave quando è troppo alta e mantenere il livello di umidità.

2.4 Spiegate come il vostro campo lunare fornirà agli astronauti:

Acqua
Cibo
Potenza
Aria

All'inizio della costruzione del nostro habitat, porteremo l'acqua dalla Terra. Tuttavia, dopo che il campo lunare sarà stato allestito, otterremo l'acqua dal ghiaccio lunare, situato al Polo Sud, vicino alla nostra posizione. I carrelli estrarranno l'acqua dal fondo del cratere Shackleton. Immagazzineremo poi quest'acqua e la filtreremo attraverso un depuratore, compresi i liquidi di scarto degli astronauti, creando così un sistema a ciclo chiuso dell'acqua.

Nella prima fase trasporteremo il cibo dalla Terra con l'aiuto del Dragon di SpaceX che sarà collegato al Gateway. Da lì, un lander lunare commerciale porterà il cibo alla nostra base. Nella fase successiva coltiveremo le piante nella nostra serra (situata al 3° piano). Le piante saranno coltivate in idroponica, che utilizza meno acqua rispetto ai sistemi tradizionali basati sul suolo e non necessita di terreno.

L'energia sarà fornita da pannelli solari. Grazie alla nostra posizione, vicino al cratere Shackleton, avremo una luce solare costante. I pannelli solari saranno posizionati su basi rotanti a 360°, in modo da massimizzare la quantità di energia che possiamo produrre. Inoltre, immagazzineremo l'energia in batterie ad alta capacità come fonte di backup durante eventuali interruzioni. Stiamo anche pensando di utilizzare un generatore termoelettrico che potrebbe convertire le grandi differenze di temperatura sulla Luna direttamente in energia elettrica attraverso un fenomeno chiamato effetto Seebeck.

Nelle prime fasi importeremo aria compressa dalla Terra. Una volta ultimata la costruzione dell'habitat, otterremo ossigeno dalle piante della nostra serra e dalla regolite lunare. I metalli si formeranno come prodotto di scarto. Utilizzeremo come fonte alternativa l'elettrolisi dell'acqua.

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

L'esplorazione dello spazio è fondamentale perché ci offre ulteriori conoscenze sulla storia del nostro sistema solare e sulla storia geologica della Terra. Lo scopo principale del nostro Moon Camp è quello di ricercare i tubi di lava lunari per creare una mappa accurata della rete di tubi.

I tubi lunari sono tunnel creati sulla Luna dall'eruzione di colate di lava basaltica. Quando la superficie di una colata lavica si raffredda, si indurisce, permettendo alla lava di scorrere sotto la superficie in un condotto a forma di tubo. Una volta che la colata di lava si ferma, lascia un vuoto creando un tubo di lava lunare.

I tubi lunari potrebbero facilitare l'esplorazione lunare proteggendo gli astronauti dalle radiazioni cosmiche e solari e dagli impatti, ma anche dalle estreme differenze di temperatura tra il giorno e la notte lunari.

Gli scienziati ritengono che alcuni dei tubi potrebbero essere interconnessi e costruire un labirinto sotterraneo con risorse importanti come l'acqua intrappolata nel ghiaccio.

Oltre a essere un complesso scientifico, Hora è anche un campo lunare turistico, che dedica il primo piano ai suoi visitatori.

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

Durante il periodo di ricerca sul campo lunare "Hora", ogni scienziato deve rispettare un programma ben preparato con lo scopo di mantenere l'ordine nella base spaziale.

Ogni lavoratore dorme allo stesso livello dei turisti (primo piano). All'inizio della giornata, gli scienziati devono recarsi nella zona mensa dove vengono serviti piatti speciali. Nello spazio la salute è diversa. Gli astronauti soffrono spesso di carenze vitaminiche a causa della mancanza di luce solare e di gravità. I pasti quotidiani devono essere ricchi di proteine, vitamina D, vitamina K e vitamina C. Oltre a questi, noci e altri alimenti pieni di proteine che si consumano molto duramente saranno portati sulla stessa navetta con i turisti alla base. Più tardi, si preparano e si recano al terzo piano (laboratori) e iniziano a ricercare campioni di materiali trovati nei tubi lunari e cercano di creare una mappa accurata del percorso che questi cilindri hanno sotto la Luna.

Mentre gli scienziati iniziano il loro lavoro, il personale del campo si occupa dei visitatori, facendo loro visitare il campo e raccontando le scoperte degne di nota.

Dopo aver consumato il secondo pasto della giornata, ogni persona che vive nella base deve andare in palestra e allenare i propri muscoli in modo da prevenire l'atrofia muscolare, poiché vivere in luoghi con poca gravità può avere un impatto negativo sul corpo umano, influenzando il sistema muscolare e scheletrico. Dopo il tempo di ricreazione, periodo in cui le persone comunicano tra loro per mantenere la loro salute mentale, gli scienziati devono controllare la base (cioè verificare se il livello di ossigeno nell'atmosfera è abbastanza alto, se ci sono problemi tecnici nel campo). Inoltre, un ricercatore deve andare fino alla superficie della Luna per vedere se ci sono problemi legati ai pannelli solari, mentre un altro deve controllare manualmente i rover. Dopo aver accertato che tutto è sicuro, i turisti sono invitati a esplorare piccole sezioni di tubi lunari protetti vicino al campo, guidati dal personale del campo.

Dopo tutte queste operazioni, viene servito l'ultimo pasto della giornata. Prima di andare a dormire, i medici controllano la salute dell'astronauta con elettrocardiografi, bracciali per la pressione sanguigna e monitor per la saturazione dell'ossigeno sulle dita.

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