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.
Scuola superiore King Kekaulike Pukalani-HI Stati Uniti 16, 17 2 / 1 Inglese
Software di progettazione 3D: Fusion 360
L'obiettivo del nostro progetto era quello di progettare una base lunare con un obiettivo scientifico che potesse supportare 2 astronauti per un periodo di tempo prolungato con la possibilità di espansione utilizzando le risorse disponibili sulla luna. Per raggiungere questo obiettivo abbiamo scelto un habitat geometrico stampato in 3d e realizzato con cemento a base di suolo lunare. Ci concentreremo sull'acquaponica con l'obiettivo di essere completamente sostenibili utilizzando piante e pesci come alghe nutrienti e ricche di proteine. La nostra base sarà alimentata a energia solare e sarà collocata vicino al polo nord per via dell'aumento del sole e dei possibili depositi d'acqua. Abbiamo adottato misure di protezione, tra cui sistemi di difesa laser e cemento antiradiazioni.
Il nostro campo lunare è stato costruito principalmente per scopi scientifici e di ricerca. Il nostro obiettivo era quello di fornire agli abitanti del campo tutto il necessario per lavorare nel perseguimento della scienza e dell'esplorazione, con l'obiettivo finale di espandere la colonizzazione umana della Luna. Il nostro scopo scientifico principale è l'acquaponica, che è essenzialmente agricoltura e coltivazione senza suolo, poiché sulla Luna non c'è suolo utilizzabile. Utilizzeremo tipi specifici di alghe e pesci che sono stati ritenuti adatti a vivere sulla Luna.
Costruiremmo la nostra base sul bordo di un cratere vicino al polo nord, che riceve 89% di luce solare durante tutto l'anno e, dato che la nostra base si basa sull'energia solare, è molto importante avere più luce possibile. Inoltre, i depositi d'acqua sono concentrati al polo nord, il che sarà molto utile per espandere le nostre basi. Questi fattori combinati rendono il bordo settentrionale del cratere Peary, a 88,5°N, 30°E, molto vicino al polo nord, il luogo perfetto, poiché il bordo è esposto a una luce solare quasi costante, insieme ad altre risorse naturali.
La nostra base ha 8 stanze a forma di esagono. Le 7 stanze inferiori si toccano, in modo da poter condividere le pareti e utilizzare meno materiali. L'ottava stanza si trova direttamente sopra la settima, al centro della base. Sarà utilizzata come sala di filtrazione dell'acqua ed è sopraelevata in modo che non ci siano aperture nel muro, poiché il nostro sistema di filtrazione si basa su una serpentina ininterrotta che circonda la stanza. Sarà realizzata con calcestruzzo miscelato dal suolo lunare e diversi altri ingredienti spediti dalla Terra. Una volta mescolato, il calcestruzzo sarà utilizzato come filamento in una stampante 3D di grandi dimensioni spedita dalla Terra. In questo modo si potrà stampare una base liscia per la casa e in futuro si potranno facilmente stampare basi replicate. Sarà poi ricoperta da due fogli di plastica. Uno all'interno e uno all'esterno per mantenere l'ermeticità. Poi verranno posizionate le porte e infine tutti gli oggetti necessari agli astronauti per vivere lì.
Le principali preoccupazioni per la base saranno le radiazioni, gli asteroidi, le condizioni atmosferiche e la pressione. Il calcestruzzo è molto utile per proteggersi dalle radiazioni ed è un altro vantaggio del fatto che la base sia costruita in calcestruzzo lunare. Per proteggerci dagli asteroidi avremo 3 cannoni laser di tipo militare posizionati in diversi punti del campo. Si tratta di un modello del sistema di difesa missilistico israeliano e verrebbero spediti dalla Terra. La base di cemento sarà dotata di uno strato di plastica sia all'interno che all'esterno per mantenere la pressione e tenere lontano il vuoto dello spazio. Questa plastica, insieme al cemento, aiuterà a mantenere il calore supportato dal sistema di filtraggio dell'aria e dal condizionatore.
Poiché la nostra base utilizza l'acquaponica, useremo alghe e piante acquatiche come fonti principali di cibo e acqua. All'inizio, per diversi mesi, dovremo fare affidamento sul cibo portato direttamente dalla Terra prima di riuscire a costruire il nostro ecosistema abbastanza da sostenere un essere umano, ma in seguito il cibo consisterà in gran parte di alghe ricche di proteine e nutrienti e, infine, di pesce. Anche l'acqua ci verrà fornita dalla Terra, ma verrà continuamente riciclata attraverso l'ecosistema utilizzando metodi di filtraggio e di coltivazione naturali. Alla fine avvieremo una miniera per poter separare le materie prime per produrre più acqua e aria, in modo da poterci espandere in altre basi, ognuna delle quali avrà i propri allevamenti di alghe e pesci. Poiché la Luna ha giorni e notti estremamente lunghi, avremmo un gran numero di pannelli solari e una grande batteria di accumulo per le notti. Anche l'aria verrebbe riciclata attraverso un sistema di filtraggio dell'aria in grado di scomporre la CO2 in ossigeno.
Gran parte dei rifiuti biologici verrà reinserita nell'ecosistema della base e trasformata in terriccio per la crescita delle piante o verrà fatta passare attraverso un sistema di filtraggio dell'acqua realizzato facendo passare i rifiuti attraverso le alghe e il terriccio per rimuovere le impurità, quindi verrà sottoposta a un processo di distillazione finale che la renderà nuovamente utilizzabile in tutta la base per molti scopi diversi. Uno degli scopi principali della nostra base è cercare di ridurre i rifiuti e l'uso di materiali riciclabili, quindi è importante cercare di riciclare quanto più materiale biologico possibile per cercare di sostenere l'ecosistema all'interno della base.
Le comunicazioni saranno effettuate nella base e poi instradate attraverso il lander verso i satelliti in orbita e quindi verso la Terra. Tra una base e l'altra si utilizzeranno le onde radio.
La nostra base si concentrerà principalmente sull'acquaponica, che è un'agricoltura essenziale senza suolo combinata con la pesca. Riteniamo che si tratti di un argomento utile da studiare, poiché ci sono molti pianeti che non hanno terreno disponibile per l'agricoltura, ma hanno gli ingredienti per produrre acqua che potremmo poi trasformare in un ecosistema fiorente usando un kit di partenza portato dalla Terra contenente uova di pesce, alghe e piante. Il fatto che questo sia il fulcro della nostra base ci permetterà di produrre cibo, gestire i rifiuti e purificare l'acqua, oltre a consentirci di sperimentare la biologia su altri pianeti. Uno degli esperimenti più importanti a lungo termine sarebbe quello di vedere quali tipi di piante e pesci possono prosperare su altri pianeti in altri ambienti. Abbiamo già un'idea di pesci e alghe particolarmente resistenti e, attraverso la riproduzione selettiva, potremmo renderli ancora più adatti alla vita su altri pianeti. L'obiettivo generale dei nostri esperimenti con l'acquaponica sarebbe quello di vedere come utilizzare piante e animali per rendere sostenibile la vita umana su altri pianeti senza l'assistenza costante della Terra.
Gli astronauti saranno dotati di conoscenze in biologia, edilizia, acquaponica, sostenibilità, ingegneria, gestione delle risorse e altro ancora. Il campo lunare comprende molti sistemi che lavorano insieme per sostenere se stesso e la vita degli astronauti. È importante che gli astronauti conoscano ogni aspetto del campo lunare e siano ben preparati ad affrontare qualsiasi situazione. Gli astronauti impareranno anche le pratiche di dieta e di salute fisica per mantenere una salute ottimale per tutta la durata della loro permanenza sulla Luna. Acclimatarsi alla gravità lunare e alle altre condizioni sarà una sfida. È nel loro interesse che gli astronauti si abituino a vivere e lavorare in condizioni simili.
Per la ricerca e l'esplorazione del futuro campo lunare, è necessario un veicolo fuoristrada. Disponiamo già di un veicolo per spostare i materiali nel sito principale del campo. Un veicolo aggiuntivo per percorrere distanze più lunghe su nuovi terreni sarebbe molto utile per la missione. Per tornare sulla Terra, è necessaria un'altra nave con carburante sufficiente per la lunga distanza. Oppure potremmo usare la nave originale e fare rifornimento sulla Luna o lasciare abbastanza carburante per tornare sulla Terra e poi ricaricarlo in orbita.
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