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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.

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郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    Cina 19   3 / 3 Inglese
Software di progettazione 3D: Fusion 360



1.1 - Descrizione del progetto

La nostra struttura lunare è stata creata con cura per soddisfare le diverse esigenze dei nostri astronauti mentre vivono e lavorano sulla Luna. La struttura delle fondamenta è stata progettata per facilitare una gestione e una riparazione efficaci in un ambiente a bassa gravità e per aumentare la produttività. Le strutture sono pianificate in modo intelligente, con porzioni separate destinate sia all'alloggio degli astronauti che alla ricerca scientifica.

Inoltre, siamo consapevoli che un isolamento prolungato dal mondo esterno può essere dannoso per la salute mentale di un astronauta. Per alleviare lo stress e l'ansia, abbiamo aggiunto elementi come sale di consulenza e spazi ricreativi.

Inoltre, la sicurezza e la salute sono obiettivi importanti. La nostra colonia lunare contiene un centro fitness per preservare il benessere fisico degli astronauti e una sala operatoria robotica sterilizzata automaticamente. In questo modo, possiamo assicurarci che i nostri astronauti siano robusti e attrezzati per svolgere le loro mansioni nel modo più efficace possibile.

In generale, l'obiettivo principale della creazione della stazione lunare era lo studio scientifico. Tuttavia, abbiamo prestato molta attenzione affinché fosse anche un luogo piacevole in cui vivere e lavorare per i nostri astronauti, con strutture mediche di prim'ordine per proteggere il loro benessere fisico ed emotivo.

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

L'obiettivo principale della nostra base lunare è la ricerca scientifica, con particolare attenzione alla coltivazione di specie vegetali in grado di sopravvivere nello speciale ambiente del suolo lunare. Mentre studiamo le vaste e diversificate risorse minerarie disponibili sulla Luna, utilizziamo esperimenti di genetica vegetale per potenziare e migliorare queste specie. Il nostro avamposto lunare funge anche da centro per la creazione e la sintesi di leghe altamente specializzate e formule di acciaio che sfruttano le caratteristiche uniche della bassa gravità e dell'alto vuoto della Luna. Questa importante ricerca sta facendo progredire la progettazione di componenti e blocchi di astronavi, accelerando l'esplorazione umana dello spazio profondo.

In generale, la nostra colonia lunare è riconosciuta come il luogo principale per l'espansione della ricerca spaziale. Il nostro lavoro è all'avanguardia per stabilire la vita umana sulla Luna e oltre, con una dedizione senza compromessi alla ricerca migliore.

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

Al Polo Sud della Luna, vicino al cratere Shackleton, è stato allestito il nostro campo. Questa posizione presenta molti vantaggi, tra cui l'illuminazione solare per tutto l'anno, che la rende il luogo perfetto per i pannelli solari che forniscono energia al campo. Grazie alla vicinanza del campo al ghiaccio d'acqua, le risorse idriche essenziali sono sempre a portata di mano per le operazioni di ricerca condotte alla base.

Nel complesso, la posizione strategica della nostra base lunare assicura che gli strumenti necessari per sostenere lo studio scientifico lunare siano facilmente accessibili. Siamo ancora impegnati a rendere l'area il più efficiente possibile per facilitare gli sforzi di ricerca continui e a lungo termine sulla superficie lunare.

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.

La creazione del nostro campo lunare è iniziata con un primo veicolo spaziale che ha trasportato sulla superficie lunare un numero selezionato di astronauti, materiali essenziali e robot specializzati. I nostri astronauti hanno poi utilizzato una tecnologia robotica avanzata per implementare un processo di stampa 3D che sinterizza la polvere lunare in un materiale da costruzione robusto e versatile. La polvere lunare sinterizzata, combinata con cemento lunare e polietilene, viene poi utilizzata per costruire una base durevole e sostenibile per i nostri astronauti.

Durante questa fase di costruzione, il team iniziale di astronauti lavorerà in tandem con robot specializzati per costruire la base, continuando a svolgere le proprie attività di ricerca. Questo approccio integrato ci permette di lavorare con la massima efficienza e di creare una struttura adeguata per gli astronauti rimanenti e le risorse necessarie.

Una volta completata la costruzione iniziale del campo, il resto degli astronauti e i materiali necessari vengono trasportati alla base lunare, assicurando che sia completamente equipaggiata per supportare le attività di ricerca scientifica che sono una componente critica della nostra missione.

Nel complesso, il nostro approccio metodico alla creazione del campo lunare ci assicura di rimanere fedeli agli obiettivi scientifici della nostra missione, sfruttando al contempo la tecnologia avanzata e le risorse uniche della superficie lunare per costruire una struttura di vita e di ricerca sostenibile ed efficace per i nostri astronauti.

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

Il nostro campo lunare è stato progettato per resistere all'ambiente lunare ostile e inospitale, utilizzando materiali e tecnologie avanzate per proteggere i nostri astronauti da potenziali pericoli. Il polietilene e il suolo lunare fungono da isolante per mantenere una temperatura confortevole all'interno del campo, garantendo al contempo un'efficace protezione dalle radiazioni.

Oltre a queste misure, impieghiamo uno strato protettivo esterno, noto come scudo di Whipple, che offre un alto livello di difesa contro gli impatti di meteoriti, considerati un pericolo costante nell'ambiente lunare.

Quando i nostri astronauti si avventurano fuori dal campo per le attività di ricerca, ci assicuriamo che siano ben equipaggiati e adeguatamente protetti. I nostri astronauti indossano tute spaziali extraveicolari specializzate, progettate per proteggere chi le indossa dal vuoto dello spazio, dalle temperature estreme e dai micrometeoriti. Il rover lunare che utilizzano per il trasporto è stato progettato in modo analogo per garantire una mobilità affidabile, mantenendo i nostri astronauti completamente al sicuro.

Il nostro impegno per la sicurezza e la protezione è fondamentale e siamo molto orgogliosi di sapere che i nostri astronauti sono sicuri e ben protetti mentre svolgono le loro importanti attività di ricerca sulla superficie lunare.

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: acqua

Il ghiaccio d'acqua è utilizzato come fonte primaria di acqua per il campo lunare e viene costruito anche un sistema di circolazione dell'acqua per ridurre lo spreco di risorse idriche. Nella vita quotidiana, immagazzineremo molta acqua nel serbatoio dell'acqua e, allo stesso tempo, l'attrezzatura per il riciclo dell'acqua raccoglierà tutti i liquidi e li purificherà, realizzando il riciclo dell'acqua. Per la raccolta del ghiaccio d'acqua, utilizziamo il trapano meccanico a caldo del rover lunare per sciogliere il ghiaccio d'acqua.

Cibo: cibo

Per mantenere un'alimentazione costante e garantire il funzionamento ininterrotto del campo lunare, abbiamo implementato un sistema a doppia alimentazione che utilizza i vantaggi della generazione di energia fotovoltaica e dell'accumulo di energia con celle a combustibile. Durante le ore diurne, sfruttiamo l'energia del sole per produrre elettricità, mentre utilizziamo l'energia in eccesso per immagazzinare l'energia da utilizzare successivamente nelle celle a combustibile.

Utilizzando questo sistema ibrido, la nostra base lunare può funzionare nei periodi di assenza di luce solare o quando è necessaria un'alimentazione supplementare. Il nostro approccio innovativo garantisce una fornitura di energia costante e affidabile, consentendo ai nostri astronauti di condurre ricerche scientifiche approfondite e ininterrotte mentre si trovano sulla superficie lunare.

Potere: potenza

Per mantenere un'alimentazione costante e garantire il funzionamento ininterrotto del campo lunare, abbiamo implementato un sistema a doppia alimentazione che utilizza i vantaggi della generazione di energia fotovoltaica e dell'accumulo di energia con celle a combustibile. Durante le ore diurne, sfruttiamo l'energia del sole per produrre elettricità, mentre utilizziamo l'energia in eccesso per immagazzinare l'energia da utilizzare successivamente nelle celle a combustibile.

Utilizzando questo sistema ibrido, la nostra base lunare può funzionare nei periodi di assenza di luce solare o quando è necessaria un'alimentazione supplementare. Il nostro approccio innovativo garantisce una fornitura di energia costante e affidabile, consentendo ai nostri astronauti di condurre ricerche scientifiche approfondite e ininterrotte mentre si trovano sulla superficie lunare.

Aria: aria

La sicurezza e il benessere dei nostri astronauti sono di estrema importanza e per questo abbiamo creato fonti di ossigeno efficienti e affidabili nella base lunare. La maggior parte dell'ossigeno proviene da un sofisticato processo di elettrolisi dell'acqua, che viene attentamente monitorato e fatto circolare in tutta la base.

Inoltre, disponiamo di un piccolo ma efficiente sistema ecologico che impiega alghe unicellulari e specie vegetali specifiche all'interno di magazzini ecologici e stanze per le piante appositamente progettati per produrre ossigeno supplementare. Tutti i nostri sistemi sono progettati per garantire la massima efficienza e sostenibilità, assicurando ai nostri astronauti l'accesso a una fornitura costante di aria respirabile mentre svolgono le loro attività di ricerca sulla Luna.

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

La nostra base lunare deve gestire in modo efficiente i rifiuti prodotti dagli astronauti per mantenere una casa lunare vitale e utile. La prima fase consiste nel suddividere i rifiuti in diverse categorie, come i materiali pericolosi, i rifiuti organici e i rifiuti non organici. Il suolo lunare può essere fertilizzato con il compostaggio dei rifiuti organici, compresi gli scarti alimentari e i rifiuti biologici, per far crescere le piante. Grazie a tecnologie all'avanguardia create appositamente per l'esplorazione spaziale, è possibile riciclare rifiuti non organici come plastica e metallo. Le sostanze chimiche e i rifiuti radioattivi, ad esempio, devono essere adeguatamente contenuti e rispediti sulla Terra per un corretto smaltimento. È importante che la nostra base lunare dia priorità alla riduzione, al riutilizzo e al riciclaggio dei rifiuti, per ridurre al minimo l'impatto ambientale e garantire la sostenibilità a lungo termine dell'ecosistema lunare.

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

Il successo e la sicurezza del nostro avamposto lunare dipendono dal mantenimento dei contatti con la Terra e con le altre basi lunari. Attraverso una combinazione di relè satellitari e tecnologie di comunicazione a terra, creeremo una rete di comunicazione affidabile. La tecnologia di comunicazione sarà costruita per resistere all'ambiente ostile della Luna e per utilizzare la minor quantità possibile di elettricità. Verranno inoltre stabiliti protocolli per la programmazione delle comunicazioni di routine e per le procedure di emergenza. Inoltre, per promuovere un senso di comunità e facilitare la condivisione delle risorse, coopereremo e scambieremo informazioni con altre basi lunari. Come parte del nostro piano a lungo termine, valuteremo la possibilità di creare un collegamento di comunicazione ad alta velocità con la Terra, come un sistema di comunicazione laser. Ciò consentirebbe di collegarsi e trasferire dati in tempo reale, potenziando le capacità di esplorazione e studio scientifico della nostra colonia lunare.

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.)

L'argomento scientifico che sarà al centro della nostra indagine nella colonia lunare sarà l'astrobiologia, ovvero lo studio dell'origine, dell'evoluzione e della distribuzione della vita nell'universo. Vorremmo esaminare le possibilità di vita sulla luna per comprendere meglio le origini della vita e la ricerca di vita extraterrestre.

A tal fine condurremo una serie di test per conoscere meglio l'ambiente lunare e il suo potenziale di supporto alla vita. Studieremo la composizione chimica del suolo lunare, l'esposizione alle radiazioni, la temperatura e altri fattori ambientali che potrebbero influenzare la sopravvivenza e la crescita della vita. Un esperimento cruciale che faremo per sviluppare specie vegetali in grado di prosperare nell'ambiente del suolo lunare è l'ingegneria genetica delle piante. Questo ci aiuterebbe a capire il potenziale dell'agricoltura sulla Luna e ci fornirebbe una visione significativa delle sfide e delle potenziali soluzioni legate al supporto della vita sui mondi futuri. Ci concentreremmo sull'astrobiologia e sull'estrazione e l'utilizzo delle risorse lunari. Studieremo le proprietà uniche dei materiali lunari nell'ambiente a bassa gravità per sviluppare nuove leghe e acciai, nonché materiali da costruzione innovativi e architetture per astronavi. Questa ricerca è necessaria per aprire la strada all'espansione umana nello spazio.

Un'altra importante area di interesse è la geologia planetaria, che esamina la storia e i processi geologici del sistema solare utilizzando la luna come laboratorio. Studieremo i crateri, le montagne e le formazioni rocciose della Luna per comprendere l'origine e lo sviluppo del nostro sistema solare.

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

Il nostro programma di addestramento degli astronauti prevede una serie di componenti per preparare i nostri astronauti all'imminente viaggio di esplorazione lunare. Per assicurarci che i nostri astronauti siano in ottima forma fisica per gestire le esigenze del volo spaziale e dell'ambiente lunare, ci concentreremo innanzitutto sull'allenamento fisico. Gli esercizi comprendono l'allenamento della forza, l'allenamento alla microgravità e l'allenamento cardiovascolare e di resistenza.

Oltre all'addestramento fisico, porremmo una forte enfasi sullo sviluppo di abilità tecniche, come il funzionamento e la manutenzione dei sistemi dell'astronave, degli strumenti di ricerca e delle tute spaziali. Inoltre, come parte del nostro programma di addestramento, ci eserciteremo nella raccolta di campioni, nella manutenzione dell'habitat e nelle procedure di emergenza sulla superficie lunare. Per preparare i nostri astronauti alle difficoltà di operare in un ambiente ad alto stress e ad alto rischio, forniremo anche un addestramento alla cooperazione, alla comunicazione e alla risoluzione dei problemi.

Inoltre, daremmo priorità alla salute mentale ed emotiva dei nostri astronauti, fornendo loro una formazione psicologica, strategie di riduzione dello stress e attività di team-building. Questo garantirebbe che i nostri astronauti siano psicologicamente in grado di affrontare la solitudine, il confinamento e altre difficoltà psicologiche associate alla vita e al lavoro sulla Luna.

Per garantire la sicurezza e il successo dei nostri astronauti e della missione nel suo complesso, il nostro programma di addestramento sarà ampio e vario, coprendo tutti gli aspetti del volo spaziale e dell'esplorazione lunare.

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.

Abbiamo bisogno di un'astronave sofisticata che ci porti sulla Luna in modo sicuro, che torni sulla Terra al termine della missione e che sia altamente autonoma e affidabile per la prossima spedizione lunare. Nell'accampamento lunare abbiamo scoperto alcuni mezzi di trasporto unici, come i fuoristrada leggeri e le motociclette spaziali. Questi veicoli ci offrono la mobilità e lo spazio di lavoro di cui abbiamo bisogno sulla Luna, permettendoci al contempo di indagare la superficie lunare in modo più comodo, efficace ed efficiente. Cercheremo nuove località e territori inesplorati sulla superficie lunare, concentrandoci sulle sue caratteristiche geologiche e sulle potenziali ricchezze minerarie. La Luna sarà la nostra principale rampa di lancio per le ricerche spaziali lontane e lavoreremo per creare un'esistenza più sostenibile. Per studiare i numerosi misteri della Luna, una futura spedizione lunare richiederà un'astronave avanzata, un mezzo di trasporto superiore e un equipaggio eccellente.

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