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Galleria del progetto Moon Camp Pioneers 2022 - 2023

 

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.

iesEBAspace

I.E.S. Eduardo Blanco Amor  Culleredo-A Coruña    Spagna 15   2 / 2 Spagnolo
Software di progettazione 3D: FreeCAD



External URL to the team’s project (e.g. website or PDF):


https://spaceieseba.blogspot.com/

1.1 - Descrizione del progetto

iesEBAspace è il nostro nuovo progetto per ampliare la conoscenza della razza umana sulla luna. Abbiamo costruito una base lunare sotterranea che offre spazio a due astronauti, con due abitazioni, una cucina, un'unità abitativa, un piccolo gimnasio, una sala di telecomunicazione e un osservatorio. Inoltre, dispone di uno spazio dedicato esclusivamente ai pannelli solari, per poter sfruttare la radiazione solare, e di una protezione mobile per evitare che, in caso di tormento solare, si verifichino danni gravi. Infine, l'innovazione è un pilastro fondamentale e per questo abbiamo optato per le nuove tecnologie, contando su un impianto di perforazione, Ádromex, oltre a più veicoli e a un laboratorio per realizzare tutte le indagini necessarie.

1.2 - Perché volete costruire un campo lunare? Spiegate lo scopo principale del vostro campo lunare (ad esempio, scopi scientifici, commerciali e/o turistici).

Nella nostra missione lunare gli astronauti dedicheranno gran parte del loro tempo alla ricerca scientifica, con l'obiettivo di conoscere meglio la dinamica della luna, in modo da poter capire con maggior dettaglio quali risorse naturali abbondano al suo interno per poterle poi utilizzare e rendere più vitale la vita in essa. Inoltre, potremo sapere un po' di più sui processi che la formano per ottenere un maggior rendimento da essa.
Inoltre, ci concentriamo sul tentativo di rendere la Luna un sito abitabile per la specie umana, poiché con le informazioni ottenute dalla ricerca, creeremo tecnologie specializzate con l'obiettivo di migliorare la qualità della vita in loco. Inoltre, pensiamo che questo possa essere il punto di partenza per future missioni a Marte, sfruttando le risorse della Luna per ottenere più combustibile.

2.1 - Dove volete costruire il vostro campo lunare? Spiega la tua scelta.

Il miglior sito di insediamento per abitare la Luna si trova nel cratere Shackleton vicino al monte Malapert, situato nel Polo Sur di questo astro. Questo cratere si trova sulla terraferma, il che aiuterebbe a ottenere acqua, dato che è molto probabile l'esistenza di sostanze volatili (hielos de agua) da un precedente impatto di comete e corpi celesti. Un altro vantaggio è l'energia solare di questa località, dato che in altri punti della Luna la notte dura due settimane, per cui è uno dei luoghi migliori per sfruttare la radiazione solare e produrre energia. In altre parole, il Cratere Shackleton è un sito ideale per l'abitare la Luna da parte di un essere umano.

2.2 - Come pensate di costruire il vostro campo lunare? Considerate come potete utilizzare le risorse naturali della Luna e quali materiali dovreste portare dalla Terra. Descrivete le tecniche, i materiali e le vostre scelte progettuali.

Per realizzare le basi del nostro accampamento abbiamo pensato a come ottenere un cemento senza acqua, dato che sulla Luna è scarso e il suo uso ha altri fini per la sopravvivenza dei nostri astronauti. Per questo motivo, grazie alla presenza di molta azoto nel suolo lunare, lo estraiamo con calore per poi mescolarlo con il silicio, in modo da poter sopportare 200 volte la pressione atmosferica. A questa miscela si aggiunge l'ossido di alluminio e l'urea in polvere non distrutta di orina vera e propria, poiché la molecola di urea permette di rompere gli elementi di idrogeno, riducendo così la viscosità di molte miscele acide. Inoltre, abbiamo deciso di rendere la nostra base sotterranea per una maggiore protezione contro i meteoriti e la radiazione solare, oltre a sfruttare il fatto che la crosta ha una profondità maggiore per la sua costruzione.

2.3 - In che modo il vostro campo lunare protegge e offre riparo agli astronauti dall'ambiente ostile della Luna?

  • Per quanto riguarda il tema delle installazioni, abbiamo optato per un sistema intelligente che rileva ogni tipo di pericolo nell'ambiente circostante, come ad esempio il clima o ogni tipo di tormento solare, e le informazioni vengono trasmesse alla Terra per vigilare sul suo funzionamento durante tutte le ore.
  • Inoltre, per proteggere la base dalle radiazioni o dai micrometeoriti, si costruiscono delle pareti sufficientemente spesse, contenenti idrogeno e plastiche per migliorare la barriera contro le radiazioni. Inoltre, la dieta degli astronauti migliora l'immunità, perché è ricca di vitamine (A e C).
  • Inoltre, nelle nostre installazioni avremo un'infermeria per consentire agli astronauti di risolvere i loro problemi medici o gli incidenti in Luna.

3.1 - In che modo il vostro campo lunare fornirà agli astronauti un accesso sostenibile ai bisogni di base come acqua, cibo, aria ed energia?

Acqua: Considerando che il consumo di acqua nella Terra è molto costoso, l'utilizzo dell'acqua della luna è un elemento fondamentale, risultato dell'impatto di comete e corpi celesti. Inoltre, abbiamo installato un deposito d'acqua da conservare per un consumo successivo. Per passare i liquidi volatili allo stato liquido, disponiamo di una pianta di lisciviazione che li trasformi e non è necessario avere un impianto di potabilizzazione, poiché l'acqua ottenuta dalla luna è già pronta per il consumo umano.
Il nostro rover, Ádromex, esploderà lo strato di ghiaccio delle regioni di sombra permanente vicine alla base lunare, e in seguito vi trasporterà l'acqua che verrà immagazzinata e poi filtrata. Inoltre, recuperiamo l'acqua, ad esempio, quando gli astronauti si ritirano, ci sono molte parti di acqua che si disperdono e si trasformano in umidità che poi passa all'aria condizionata per essere riutilizzata.

Potenza: Per ottenere energia elettrica utilizziamo sistemi di generazione di energia fotovoltaica, perché in questo modo possiamo sfruttare al massimo i giorni di sole, in modo che l'energia arrivi direttamente alla base, i pannelli solari sono dotati di celle di silicio che trasformano la luce e il calore del sole in energia solare. I rover utilizzeranno questa energia anche per il loro successivo funzionamento sulla Luna. Una piccola parte delle fonti di energia elettrica è costituita dall'acqua, poiché grazie all'energia cinetica e potenziale delle sorgenti e della corrente, il movimento dell'acqua fa girare una piccola turbina, che viene collegata a un piccolo trasformatore, producendo così energia elettrica.

Alimenti: Per nutrire gli astronauti costruiamo un'antenna nella luna, in modo che gli alimenti piantati possano sfruttare la radiazione solare per realizzare la fotosintesi. Per questo utilizzeremo un cristallo in grado di ridurre la radiazione solare ricevuta, lasciando passare solo la luce necessaria affinché le piante possano sopravvivere.
Nell'inverno piantare zanahorias (vitamina C), tomates de rápido crecimiento llamados SONATINE, questi sono frutti rossi e con una buona resistenza alla manipolazione, inoltre questa specie è molto più resistente di altre varietà a temperature basse e giorni corti. I pomodori forniscono agli astronauti la vitamina A, i boniatos sono inoltre ricchi di proteine e grassi, la lechuga, essendo molto ricca di fibre, aiuterà gli astronauti a regolare l'intestino e l'estremo. Un altro alimento fondamentale sono i guisantes, perché sono molto ricchi di vitamine, minerali e proteine. Va ricordato che all'inizio della missione gli astronauti si alimentavano con carne di terra e frutta deshidratata fino a quando l'invertebratore è rimasto in funzione.

Aria: per consentire agli astronauti di respirare nello spazio, estraiamo l'acqua dal nostro deposito e separiamo l'ossigeno dall'idrogeno mediante un processo di elettrolisi, utilizzando l'elettricità per farlo. L'elettricità sarà generata da pannelli solari, come abbiamo spiegato in precedenza. Il nitrógeno possiamo comprarlo portandolo dalla Terra e più avanti scopriremo che il suolo lunare contiene nitrógeno, perché quando il nostro pianeta era in formazione, questo emanava nitrógeno verso la Luna prima che si formasse il campo magnetico terrestre. Per questo motivo, oltre a essere un componente di una superficie esterna, si trova nel polvere lunare, il che rende possibile la sua estrazione.

3.2 - Come gestirà il vostro campo lunare i rifiuti prodotti dagli astronauti sulla Luna?

Nel nostro campo lunare, il riciclaggio avrà un ruolo importante, poiché non disperderemo nulla di ciò che utilizziamo. Per questo motivo, abbiamo pensato che tutti i componenti realizzati in plastica debbano essere biodegradabili per poterli poi utilizzare come abrasivi per le piante del nostro inverno. Abbiamo scelto questo tipo di materiale perché, una volta composto, si decompone in diossido di carbonio, acqua e biomasa; per questo ha una vita più lunga e non si contamina. Per quanto riguarda le acque residue, esse saranno nuovamente adatte al consumo umano una volta che saranno passate e trattate nell'impianto di depurazione della nostra base.

3.3 - Come farà il vostro campo lunare a mantenere le comunicazioni con la Terra e con le altre basi lunari?

Nella nostra base lunare, gli astronauti si collegano con un sistema di telecomunicazioni 24 ore su 24. Nel nostro caso abbiamo optato per l'utilizzo di sistemi di comunicazione via cavo per trasmettere dati alla Terra dallo spazio. L'LCRD è un satellite di ritrasmissione, con molti componenti altamente sensibili che offrono una maggiore copertura nelle comunicazioni. In questo modo, garantiamo una connessione maggiore rispetto a quella che si avrebbe utilizzando sistemi di radiofrequenza. Mediante l'impiego di reti infrarosse, LCRD invia dati alla Terra da un'orbita geosincrona a 1,2 gigabit al secondo (Gbps). A questa velocità e distanza, è possibile scaricare in meno di un minuto numerosi archivi, come ad esempio un film.

4.1 - Quale/i argomento/i scientifico/i sarà/saranno al centro della ricerca del vostro campo lunare? Spiegate quali esperimenti pensate di fare sulla Luna (per esempio, nei temi della geologia, dell'ambiente a bassa gravità, della biologia, della tecnologia, della robotica, dell'astronomia ecc.)

Le indagini che i nostri astronauti porteranno a termine sono le seguenti:

Evoluzione del sistema solare, perché ci sono ancora molte domande da risolvere sugli orígeni dell'universo. La Luna possiede gli elementi fondamentali per valutarlo, poiché gli elementi più primigeni si trovano qui. Il nostro satellite si è formato come conseguenza del gigantesco impatto di un oggetto del calibro di Marte contro la Terra, che ha fatto sparire una parte del nostro pianeta, e poiché la Luna non ha attività geológica, conserva queste materie prime chimiche e minerali a partire da quelle che hanno formato la Terra.
Abbiamo indagato anche sulle cuevas de la Luna, perché vorremmo poter avere una mappa della loro distribuzione, in modo che siano possibili fornitori di giacimenti naturali. Va ricordato che si tratta di tubi in cui circolava la lava e che erano ricoperti da buchi, per cui servivano anche come siti per immagazzinare attrezzature e materiali.
Come è iniziata l'era vulcanica nella Luna e perché da un nucleo attivo si è passati a un nucleo duraturo, al pari di Marte, ad esempio.
Infine, con tutte le informazioni ottenute, svilupperemo tecnologie che rendano la Luna un sito abitabile per la specie umana, per capire meglio come far crescere le piante sulla Luna e per fare di essa un punto di partenza per future missioni a Marte.

5.1 - Cosa includereste nel vostro programma di addestramento degli astronauti, per prepararli a una missione sulla Luna?

Per la preparazione dei nostri astronauti sulla Luna, abbiamo pensato di sottoporli ad alcune procedure, come ad esempio quella di immergersi a 12 metri di profondità per simulare le condizioni di minore gravità che si trovano nello spazio, oltre all'oscurità e al freddo della Luna. Prima degli allenamenti fisici, gli astronauti devono anche conoscere in dettaglio come funziona l'Estación Espacial Internacional, che tipo di interventi hanno quando gli astronauti si trovano nello spazio e le tecnologie che utilizzano in ogni missione. È fondamentale la psicologia nel nostro progetto, sono due gli astronauti che viaggiano, per cui devono stare insieme in spazi piccoli e cooperare in modo straordinario. Inoltre, devono possedere conoscenze di base e, in particolare, di lingue, soprattutto l'inglese. Gli astronauti devono fare molto esercizio fisico e avere una condizione fisica ottimale. Inoltre, anche quando si trovano in viaggio nello spazio, devono continuare a fare esercizio fisico per tutti i giorni, perché la mancanza di gravità può indebolire i muscoli.

5.2 - Di quali veicoli spaziali avrà bisogno la vostra futura missione sulla Luna? Descrivete i veicoli presenti nel vostro Moon camp e considerate il modo in cui viaggerete da e verso la Terra ed esplorerete nuove destinazioni sulla superficie lunare.

Nella nostra missione sulla Luna utilizzeremo diversi veicoli per raggiungerla e per esplorare nuovi luoghi. In primo luogo, per l'ida abbiamo scelto Orión, la nave spaziale tripla progettata dalla Nasa, che viaggia a 8.200 km all'ora. Contiamo anche su un impianto chiamato Ádromex, che estrarrà lo sciroppo per poi immagazzinare l'acqua contenuta e filtrata. Inoltre, avremo il Lunar Roving Vehicle che esplorerà le sue superfici, in modo da assicurarci che tutto ciò che esploriamo sia una zona sicura dove poter indagare. Per scendere sulla Luna abbiamo a disposizione il veicolo Space Exploration Vehicle progettato dalla Nasa; questa cabina presurizzata montata su un telaio con sette coppie di ruote giratorie consente il movimento laterale in stile cangrejo.

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