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.
Colegiul Național "Mihai Eminescu" Suceava-Suceava Romania 16 2 / 0 Inglese
Software di progettazione 3D: Fusion 360
La nostra base ha una struttura modulare che può supportare un team di massimo dieci astronauti, il cui scopo principale è quello di estrarre e lavorare la polvere lunare per scavare materiali utili; un altro scopo del nostro insediamento sarebbe quello di osservare e analizzare l'Universo con radiotelescopi.
Il design innovativo del nostro insediamento consente una facile espansione, con l'aggiunta di moduli supplementari in base alle necessità per supportare team più grandi e aumentare la produttività. Il design modulare consente inoltre un uso efficiente delle risorse, con ogni modulo ottimizzato per funzioni specifiche.
Oltre all'estrazione e alla lavorazione della polvere lunare, la nostra base conterrà un radiotelescopio che ci permetterà di osservare e analizzare l'Universo dalla Luna. Si tratterà di un importante passo avanti nella comprensione del cosmo, poiché l'assenza dell'atmosfera terrestre garantirà una chiarezza e una precisione superiori nelle nostre osservazioni. Il nostro insediamento lunare rappresenta un passo avanti nell'esplorazione dello spazio, aprendo nuove opportunità di scoperta scientifica e di utilizzo delle risorse. Il nostro obiettivo è continuare a spingere i confini dell'esplorazione e della conoscenza umana e speriamo che la nostra base modulare sia una parte importante di questo viaggio.
L'obiettivo primario della nostra base lunare è quello di consentire i viaggi e lo sfruttamento interplanetario. La Luna contiene una grande quantità di risorse, tra cui l'acqua, che può essere utilizzata per il carburante e il supporto vitale e che ci aiuterà ad essere autosufficienti.
La nostra base si concentrerà principalmente sull'estrazione di risorse come minerali e rocce rare, ma anche di Elio-3, che potrebbe essere utilizzato per una varietà di scopi sulla Terra, come: criogenia, imaging medico e combustibile nucleare.
Una componente tecnica del nostro insediamento è costituita dai robot di scavo, che scavano e raccolgono campioni di roccia. Avremo anche una flotta ausiliaria di robot di trasporto che possono trasportare questi materiali alle strutture di lavorazione o trasportarli a un magazzino centrale. Una volta estratti i materiali, dovremo lavorarli nella fase finale per separare i componenti di valore.
Abbiamo scelto di costruire la nostra base nel Mare Nectaris, più precisamente nel quadrante meridionale del Mare Nectaris. Questa regione è stata identificata come un luogo adatto per la nostra base per questi motivi:
Produrremo i nostri moduli spaziali sulla Terra perché la struttura della base ci consente una certa flessibilità. In primo luogo, alcuni robot atterreranno sul sito della base con la navicella Orion per rimuovere la regolite per la costruzione dell'insediamento e creare una migliore stabilità. Dopo il completamento di questa fase, i moduli tecnici (garage, laboratorio, magazzino) e il modulo centrale arriveranno al cantiere del centro logistico nel Mare Nectaris. Nella fase successiva arriveranno gli altri due moduli abitativi e la stampante 3D, che stamperà i tunnel che collegano le strutture.
Una volta completate queste due fasi, sulla superficie lunare arriveranno gli astronauti con una scorta di beni di prima necessità (acqua, ossigeno e cibo). Con il loro arrivo inizierà la missione, i robot inizieranno a scavare e ad estrarre ciò che è prezioso. Inizieremo anche la produzione di acqua e ossigeno.
Considerando le condizioni estreme della Luna, utilizzeremo l'alluminio come materiale principale per la costruzione, grazie all'alta qualità dei profili metallici / delle strutture / dei sistemi di copertura degli edifici che possono essere realizzati con esso e alla sua bassa densità, che lo rende uno dei materiali più efficienti.
L'ambiente lunare è estremamente duro, con temperature che possono variare da -173°C a 127°C, mancanza di atmosfera, alti livelli di radiazioni e frequenti impatti di micrometeoriti. Pertanto, il nostro campo lunare è stato progettato per proteggere gli astronauti da questa specifica condizione dell'ambiente lunare.
Un modo per proteggere gli astronauti è costruire un habitat in grado di resistere a temperature e radiazioni estreme. L'habitat sarà composto da 4 strati, distribuiti nel seguente ordine:
Sezione verticale della parete : All'esterno /Nichel/ Alluminio Shild/ Poliammide di alluminio (H-Film) / Poliammide di alluminio (Mylar) / Alluminio /Aerogel/ Carbonio rinforzato/ All'interno .
Inoltre, dobbiamo fornire agli astronauti un ambiente respirabile all'interno della base. Estrarremo l'ossigeno dalla polvere lunare e lo distribuiremo lungo l'insediamento ogni volta che sarà necessario, per evitare la perdita di questo prezioso gas monitoreremo se una stanza è occupata o meno.
Inoltre, il campo lunare avrà uno scudo antiradiazioni per proteggere gli astronauti dagli alti livelli di radiazioni presenti sulla Luna. Oltre ai materiali che utilizzeremo, aggiungeremo anche uno strato finale di regolite in modo da avere una maggiore protezione.
Il nostro campo lunare situato in un ambiente ostile raggiungerà il suo scopo, oltre alla costruzione, ai materiali, ecc. con l'aiuto dei radiotelescopi che osservano l'Universo.
Acqua
Otterremo l'acqua dalla regolite presente al Polo Sud, in particolare dal cratere Clavius, perché è il luogo più vicino a noi ed è ricco di acqua, contenendo circa 0,34 litri per un metro cubo di polvere lunare. La trasporteremo all'insediamento dove verrà trattata e poi distribuita agli astronauti.
Cibo
Il cibo sarà portato dalla Terra sulla superficie della Luna utilizzando lo Space Shuttle Orion in forma di alimenti preconfezionati che hanno una lunga durata di conservazione e sono adatti ai viaggi nello spazio. Questo tipo di cibo è progettato per resistere ai rigori del viaggio spaziale, comprese le temperature estreme e le variazioni di pressione. Per garantire ulteriormente la sicurezza e la qualità degli alimenti, questi potrebbero essere confezionati in contenitori speciali progettati per mantenere una temperatura stabile e proteggere il contenuto dalla contaminazione.
Potenza
Forniremo energia alla nostra base utilizzando una fattoria solare circolare, che immagazzinerà l'energia raccolta in un sistema di batterie che verrà utilizzato durante le notti o in caso di situazioni di emergenza. Poiché sulla Luna non c'è atmosfera, la radiazione solare viene catturata in modo molto più efficiente che sulla Terra, il che può darci un vantaggio energetico comparativo. Per quanto riguarda la protezione dell'assemblaggio, i pannelli saranno rivestiti con ossidi di acciaio per fornire una maggiore resistenza ai microimpatti.
Aria
Estrarremo l'ossigeno dalla regolite, perché contiene circa 45% di O2. Nel processo di estrazione utilizzeremo un sabatiere e un processo di elettrolisi per ottenere la risorsa in laboratorio da dove viene distribuita lungo tutto l'insediamento a determinate ore per evitare fughe di gas.
Sapendo quanto siano importanti i sistemi di supporto alla vita nello spazio, dobbiamo riciclare le risorse vitali al massimo rendimento. In primo luogo, ricicleremo l'acqua di scarico delle cucine e dei bagni e la distilleremo prima di distribuirla agli astronauti. Inoltre, per risparmiare più acqua, ricicleremo l'urina a causa della sua elevata composizione idrica. Un'altra risorsa che ricicleremo è l'ossigeno. Lo distribuiremo tramite tubi e monitoreremo se una stanza è occupata o meno per erogare il gas ed evitare perdite.
I satelliti e le antenne saranno un componente importante per la comunicazione tra la nostra base lunare e la Terra. Utilizzando i satelliti in orbita intorno alla Luna e alcune antenne in banda S, possiamo stabilire una rete di comunicazione affidabile che consenta la trasmissione di dati in tempo reale, la comunicazione vocale e le videoconferenze.
Per garantire che il sistema di comunicazione funzioni in modo efficace, lo costruiremo e lo manterremo con cura. Ciò include la selezione delle stazioni terrestri appropriate, lo sviluppo di protocolli di comunicazione affidabili e la creazione di una fonte di alimentazione robusta. Inoltre, la rete satellitare dovrà essere in grado di resistere alle difficili condizioni dello spazio e di funzionare senza manutenzione per lunghi periodi.
In generale, l'uso di satelliti e antenne sarà importante per la nostra base lunare, affinché sia un insediamento lunare sostenibile e di successo, e dovremo investire nello sviluppo e nella manutenzione di questa tecnologia per garantirne la sostenibilità a lungo termine.
Secondo la nostra dichiarazione di missione, il nostro obiettivo principale per stabilire un insediamento sulla Luna è sfruttare le sue preziose risorse, tra cui l'elio-3 e i metalli rari della Terra. L'elio-3 è un isotopo che trova diverse applicazioni nella fusione nucleare, nella medicina e nella criogenia. I metalli rari della Terra, invece, sono componenti essenziali di dispositivi ad alta tecnologia come fotocamere digitali, smartphone e monitor di computer. Queste risorse possono essere estratte dalla regolite della Luna e trasportate sulla Terra per la vendita.
Oltre allo sfruttamento delle risorse, il nostro Moon camp servirà anche come base astronomica. Grazie alla mancanza di inquinamento e di atmosfera, la Luna offre un'opportunità unica di studiare l'Universo utilizzando radiotelescopi giganti. Il nostro team comprenderà un astrofisico che supervisionerà il radiotelescopio e trasmetterà le osservazioni alla Terra.
Inoltre, l'ambiente di microgravità della Luna offre un'opportunità unica per studiare gli effetti a lungo termine della bassa gravità sul corpo umano. Conducendo ricerche sull'impatto della bassa gravità sul corpo umano, speriamo di imparare a gestire la vita in un ambiente così ostile.
Per raggiungere i nostri obiettivi, avremo bisogno di un team altamente qualificato e specializzato di scienziati e ingegneri. Il team lavorerà insieme per stabilire un insediamento autosufficiente sulla Luna che possa sostenere la vita umana per lunghi periodi. Ciò richiederà un'attenta pianificazione e lo sviluppo di tecnologie innovative per garantire che il nostro team possa sopravvivere e prosperare sulla Luna.
In conclusione, il nostro insediamento sulla Luna ha molteplici scopi. Il nostro obiettivo principale è quello di estrarre le risorse della Luna, tra cui l'elio-3 e i metalli rari della Terra, che hanno importanti applicazioni commerciali e industriali.
Inoltre, utilizzeremo la Luna come base per la ricerca astronomica, sfruttando il suo ambiente incontaminato per studiare l'Universo con un dettaglio senza precedenti. Infine, condurremo ricerche sugli effetti a lungo termine della bassa gravità sul corpo umano, un aspetto fondamentale per preparare la futura esplorazione e colonizzazione dello spazio. In definitiva, la nostra missione sulla Luna rappresenta un passo importante verso l'esplorazione e l'utilizzo delle risorse spaziali, che saranno essenziali per il continuo progresso e avanzamento dell'umanità.
Il programma di addestramento per la nostra missione sulla Luna dovrebbe preparare gli astronauti alle sfide e alle condizioni uniche che dovranno affrontare durante la missione. Ecco alcuni componenti che potrebbero essere inclusi in un programma di addestramento degli astronauti per la nostra missione sulla Luna:
Forma fisica: Gli astronauti devono mantenere un'eccellente salute fisica e resistenza per svolgere i loro compiti nello spazio. Per mantenerli in salute è necessario un programma di esercizio rigoroso che includa esercizi fisici.
Addestramento ambientale: Gli astronauti saranno esposti a fattori ambientali unici sulla Luna, come variazioni estreme di temperatura, bassa gravità e mancanza di pressione atmosferica.
Formazione sulla robotica: L'uso di robot sarà essenziale per il successo della nostra missione lunare. Gli astronauti dovranno essere addestrati a far funzionare, mantenere e riparare i sistemi robotici per l'estrazione, il trasporto e la lavorazione delle risorse.
Procedure di emergenza: In caso di emergenza, gli astronauti devono essere addestrati alle procedure di emergenza, come la risposta ai guasti delle apparecchiature, le emergenze mediche, le regole di evacuazione e le procedure di manutenzione manuale in condizioni estreme di guasto totale.
Addestramento psicologico: Gli astronauti trascorreranno periodi prolungati in un ambiente confinato e isolato, per quasi sei mesi, il che può portare a stress psicologico. Per mantenere la salute mentale ed emotiva degli astronauti sarebbe necessario un addestramento alle tecniche di gestione dello stress, al team building e alle capacità di comunicazione.
I veicoli spaziali che verranno utilizzati durante la nostra missione lunare sono rover e robot, ma anche la navetta spaziale Orion, con la quale trasporteremo il carico per costruire l'insediamento e per portare gli astronauti. La flotta di rover è composta da:
Rover cargo che trasporta regolite al laboratorio o merci dalla navetta spaziale.
Rover per l'equipaggio, può ospitare fino a due astronauti e può percorrere lunghe distanze essendo dotato di pannelli solari e batterie, oltre che di un supporto vitale di base.
Rover minerario per la regolite
Robot di manutenzione per la riparazione di rover o impianti.
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