In Moon Camp Pioneers, la missione di ogni squadra consiste nel progettare in 3D un campo lunare completo utilizzando un software di loro scelta. Devono inoltre spiegare come utilizzeranno le risorse locali, proteggeranno gli astronauti dai pericoli dello spazio e descriveranno le strutture abitative e lavorative del loro campo lunare.
Özel Bahçeşehir Koleji Fen ve Teknoloji Lisesi Samsun-Turchia Turchia 15, 16 6 / 3 Inglese
Software di progettazione 3D: Fusion 360
In our project, we aimed to design a Moon camp where our targeted trained astronauts will stay comfortable, maintain their scientific research and explore the Moon. We tried to build our camp, easily constructed in line with the available possibilities. In our base’s structure we used biomimicry and we carried our world’s features to the Moon. As an example, in our base’s main structure we used sunflower’s sun tracking and lotus flowers anatomical features to maintain a stable solar energy generation when possible and as our lunar module’s design we used grasshopper biomimicry because of them being able to land on their legs every time they jump. While we built the Moon camp in our main base with our unmanned rovers, we planned to provide their energy from our Energy Generating and Emergency Camp (EGEC) that we will use for its having sunlight %98 of the day. After the construction of the bases, the astronauts will get to work they are assigned to. In order to make sure that all astronauts provide for all their needs and do not delay their work, we planned a schedule. With this system we believe that works can be done on time.
Il nostro scopo principale è quello di utilizzare il nostro campo lunare come base per condurre ricerche scientifiche. Per continuare a fare ricerca, esploriamo la Luna. Con i nostri rover lunari con e senza equipaggio, abbiamo in programma missioni in cui raccogliamo e riportiamo alla nostra base campioni di suolo lunare, rocce, ecc. e li facciamo studiare a fondo dai nostri astronauti addestrati. Perché, come dicono gli scienziati, crediamo che la Luna possa essere una fonte di risorse preziose. Per sostenere questi scopi, come detto, abbiamo messo a disposizione dei nostri astronauti dei laboratori in cui lavoreranno attivamente. Inoltre, i laboratori offrono ai nostri astronauti un luogo dove fare ricerca nel campo dell'astronomia. Essendo questi i nostri scopi principali, pensiamo anche che nelle prossime fasi di costruzione di questo campo lunare, che serve come primo passo, si arriverà a stabilire una presenza permanente sulla Luna.
Abbiamo in programma di stabilire la nostra base principale (Alpha) nel cratere Archimede (39,7° N, 4,2° W), che si trova nella regione sud-occidentale della Luna. Il pavimento piatto del cratere offre una superficie relativamente stabile per costruire una base lunare e un'area di atterraggio per i razzi spaziali, e la temperatura stabile lo rende un luogo adatto per gli astronauti per vivere e condurre ricerche. Inoltre, il cratere dispone di fonti d'acqua sotterranee, essenziali per il sostentamento della vita e la produzione di energia.
Poiché la luce del sole raggiunge la cresta del cratere De Gerlache (88.71°S, 68.7°W) per 14 giorni per ogni lunazione, abbiamo deciso di stabilire l'EGEC sulla cresta, che dista solo 220 chilometri (136 miglia) dal cratere Archimede. Il crinale è ideale per la produzione di energia con pannelli solari a idrogeno, poiché riceve la luce del sole per ben 98% del giorno.
Per produrre le strutture principali della nostra base, utilizzeremo le nostre grandi stampanti 3D. Dopo aver costruito la nostra struttura principale, abbiamo intenzione di creare uno strato protettivo, che consisterà in regolite lunare, per fornire la base lunare più protetta che potremmo costruire.
Useremo la regolite della Luna per costruire le basi perché;
In conclusione, grazie alla regolite lunare che si trova sulla Luna, sarebbe facile costruire basi in tempi brevi dopo l'atterraggio degli astronauti.
La regolite lunare, che contiene ferro, alluminio e silicio, è un protettore e un assorbitore di radiazioni e ha un'elevata riflettività; per questo motivo abbiamo scelto di utilizzarla come strato protettivo.
Inoltre, è un buon materiale per la protezione dai meteoriti, in quanto funge da barriera contro i meteoriti e previene eventuali danni alla base e alle attrezzature. Inoltre, è in grado di assorbire l'impatto dei meteoriti, che sarebbe pericoloso per l'habitat lunare.
Inoltre, fornisce isolamento termico alla base e alle attrezzature sulla superficie lunare. Con l'aiuto dello strato che fornisce, può assorbire e rilasciare calore e, di fatto, aiuta a regolare la temperatura.
Per quanto riguarda la protezione da eventuali pericoli, abbiamo due modi e un piano di emergenza che stiamo per accordare.
Innanzitutto, utilizzeremo un sistema di allarme rapido che rileverà i meteoriti che si dirigono verso la Luna e la base. In base alla velocità, alle dimensioni e al luogo in cui si trova il meteorite, gli astronauti si muoveranno a seconda delle circostanze, per cui hanno due possibilità:
Piano 1: se il meteorite è abbastanza piccolo da non danneggiare la nostra base, gli astronauti saranno evacuati dalla base verso il rifugio che si troverà sotto la nostra base, in modo da essere abbracciati dalla spessa regolite lunare che garantisce la sicurezza. Una volta passato il pericolo, gli astronauti rileveranno i danni subiti dalla base e inizieranno a ripararla tramite i rover.
Piano 2: se il meteorite è grande e vicino alla nostra base, attiveremo il nostro piano di emergenza che consiste nel raggiungere la nostra base Bravo tramite i rover il più velocemente possibile dopo l'evacuazione.
Per fornire acqua, abbiamo intenzione di raccogliere acqua ghiacciata intorno ai luoghi coperti dall'ombra. Per evitare infezioni, l'acqua ghiacciata raccolta sarà sciolta e filtrata. L'ultimo prodotto, l'acqua filtrata, sarà conservato in serbatoi d'acqua per esigenze future. Inoltre, il Sistema Alternativo di Supporto alla Vita Micro-Ecologica (MELISSA) sarà utilizzato per avere acqua pulita dall'uso quotidiano (urina, igiene, ecc.).
Per fornire fonti di cibo utilizzeremo l'agricoltura senza suolo (agricoltura idroponica). In questo sistema, che garantisce prodotti anche in condizioni agricole avverse, le esigenze idriche e nutritive delle piante sono soddisfatte in modo controllato. Con l'agricoltura senza suolo si elimina direttamente il rischio di malattie derivanti dal terreno, si riduce la necessità di manodopera aggiuntiva e si ottengono più prodotti attraverso il processo. Uno dei suoi principali vantaggi è che i sistemi idroponici utilizzano solo 10% dell'acqua impiegata nella normale agricoltura. Inoltre, si prevede di produrre alcuni integratori alimentari ad alto contenuto di proteine, vitamine e minerali utilizzando un certo tipo di alghe verdi chiamate "Chlorella" nella nostra biocasa.
Quando sarà necessario, l'ossigeno sarà fornito attraverso pannelli solari a idrogeno e biodome. Oltre a purificare l'acqua tramite MELISSA, stiamo progettando di convertire il Co2 in O2 attraverso le microalghe. Secondo alcune stime, 1 kg di alghe può produrre tra 1 e 2,5 kg di ossigeno. Considerando che il consumo giornaliero di ossigeno di un essere umano medio è di 0,75 kg, questo metodo, pur non essendo attualmente utilizzato, è un metodo notevolmente efficiente per produrre ossigeno.
Come fonti di energia, utilizzeremo tre modi diversi: i pannelli solari a idrogeno, i reattori a fusione e l'energia ricavata dalla combustione dei rifiuti. Le spiegazioni dettagliate di questi metodi sono riportate nella sezione del visualizzatore esterno.
Stiamo progettando di trattare i rifiuti con diverse soluzioni:
Il primo modo per gestirli è il compostaggio. I rifiuti organici presenti sulla Luna possono essere trasformati in terriccio tramite il compostaggio e possono essere utilizzati per la coltivazione di piante e l'agricoltura.
Il secondo modo per trattare i rifiuti è bruciarli con l'ossigeno. Durante questo processo, i rifiuti organici presenti negli scarti vengono bruciati e, come risultato di questo processo, viene rilasciata energia che si prevede di utilizzare come risorsa per la nostra base, oltre ai pannelli solari a idrogeno e ai reattori a fusione. D'altra parte, se da un lato questa opzione ci fornisce energia, dall'altro può causare alcuni svantaggi. Per evitare queste possibili conseguenze, occorre prestare attenzione al contenuto dei materiali da compostare e tenere sotto controllo i gas che possono formarsi dopo la lavorazione, in modo da non danneggiare l'atmosfera.
Per comunicare con altre basi, vengono utilizzati satelliti che operano nella banda VHF dello spettro delle onde radio. Il satellite, che è progettato per fornire questa comunicazione, ha una struttura a palo per immobilizzare il satellite al suolo e ridurre la perdita di potenza del segnale. Sopra questa struttura, c'è la struttura del corpo, che contiene il circuito elettronico e l'antenna parabolica mobile, che ridurrà anche la perdita di potenza del segnale puntando l'antenna parabolica verso un altro satellite.
Oltre a questi, per comunicare con la Terra abbiamo previsto di utilizzare il satellite della nostra base principale per comunicare con un satellite in orbita intorno alla Terra. Il motivo principale per cui abbiamo scelto un satellite al di fuori dell'atmosfera per fornire la comunicazione è quello di evitare la possibile perdita di segnale.
Nel nostro mondo si stanno effettuando molti studi scientifici. Trasportare questi studi sulla Luna può darci molti vantaggi. Inoltre, riteniamo che alcune ricerche possano essere condotte in modo più completo sulla Luna. Per esempio:
Astronomia: La mancanza di atmosfera e il basso inquinamento luminoso rendono la Luna un luogo ideale per l'osservazione astronomica. Il terreno vuoto ci permette anche di costruire grandi telescopi e laboratori con cui lavorare. Con i nostri telescopi ad alta tecnologia, possiamo osservare le stelle, le galassie e molto altro ancora con una visione più chiara.
Geochimica: Questa branca della scienza ci offre la possibilità di osservare da vicino i processi chimici che compongono la Luna e i minerali presenti nelle risorse sotterranee. Queste informazioni possono essere le fonti per future ricerche ed esperimenti.
Terreno di prova per le tecnologie del futuro: Con i terreni liberi e l'assenza di attività umane, i progetti futuri possono essere testati senza conseguenze disastrose. Questo può aiutarci a sperimentare liberamente le nostre tecnologie e a svilupparle più rapidamente tenendo conto dei risultati.
Nuove aree di risorse: È un fatto comune che le risorse della Terra siano limitate, il che ci porta a un nuovo problema: "Dove possiamo trovare nuove risorse da utilizzare?". È qui che la superficie della Luna, ricca di elementi e composti, ci viene in aiuto. Possiamo raccogliere e immagazzinare queste risorse e utilizzarle per altri esperimenti o necessità.
Sismologia lunare: La sismologia lunare può essere definita come il movimento del suolo, come i terremoti lunari e gli eventi di movimento sulla superficie della Luna. Sebbene siano già stati installati diversi sistemi di misurazione sismografica, questi sistemi presentano ancora dei limiti e una mancanza di informazioni. Con un'adeguata sistemazione e un esame più approfondito, riteniamo che si possa scoprire di più. Le nuove scoperte potrebbero portare a nuovi modi per ottenere energia utilizzando i terremoti lunari.
E si possono fare altre ricerche.
Dopo la selezione degli astronauti, questi completeranno un programma di addestramento di almeno tre o quattro anni, come viene attuato nell'ESA, prima di andare nello spazio per la prima volta.
Come primo passo, avranno un addestramento di base che durerà 12 mesi. Durante questo periodo, gli astronauti impareranno tutti i sistemi della Stazione Spaziale, i veicoli di trasporto e i principi delle operazioni robotiche. Inoltre, impareranno come allestire un campo lunare, pannelli solari a idrogeno, ossigeno in biocupole, ecc. Saranno informati sui principi del sistema di cui avranno bisogno. Inoltre, si abitueranno a vivere in assenza di gravità e a controllare il proprio corpo in un ambiente privo di gravità.
Dopo l'addestramento di base, seguiranno un addestramento pre-assegnazione per approfondire e sviluppare le loro conoscenze sui sistemi della Stazione Spaziale e partecipare a corsi di formazione speciali in diversi luoghi come Houston negli Stati Uniti, Star City in Russia, il Centro JAXA di Tsukuba in Giappone e Saint-Hubert/Montreal in Canada.
Dopo queste fasi di preparazione, gli astronauti sono pronti per essere assegnati a una missione e l'addestramento per la missione assegnata sta per iniziare. Durante questo processo, saranno addestrati con il loro equipaggio per farli abituare l'uno all'altro. Inoltre, impareranno le loro responsabilità e come lavorare insieme. Inoltre, saranno informati su cosa fare in caso di emergenza e sui piani di evacuazione.
Dopo il loro arrivo sulla Stazione Spaziale o sulla Luna, continueranno il loro addestramento con comunicazioni in diretta tra la Terra e i video. Inoltre, continueranno ad apprendere le operazioni robotiche e dei veicoli spaziali provandole dal vivo e in simulazione.
Ci sono 3 rover progettati per consentire agli astronauti di completare con successo le loro missioni sulla Luna. I compiti principali di questi rover sono la costruzione, la perforazione, lo stoccaggio e il trasporto degli astronauti. Uno degli elementi più importanti nella progettazione è stato quello delle ruote dei rover. Le ruote dei rover sono ispirate alla ruota di Mecanum e alle ruote del rover Mars Perseverance. Le caratteristiche principali di queste ruote sono la resistenza alle difficoltà che si possono incontrare sulla superficie lunare e la facilità di trasporto. In particolare, la caratteristica delle ruote Mecanum è che possono muoversi in qualsiasi modo. Allo stesso tempo, l'ispirazione al mars perseverance rover ha fatto sì che il veicolo abbia una rotazione completa di 360 gradi. D'altra parte, considerando il trasporto da e verso la Terra, abbiamo utilizzato la biomimetica delle zampe di cavalletta sul modulo lunare per rendere più facile l'atterraggio e più veloce il decollo.
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