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.
Collegio Santa Maria Perth-Perth Australia 15 3 / 3 Inglese
Software di progettazione 3D: Fusion 360
Il nostro Moon camp è stato costruito principalmente per svolgere attività di ricerca e di estrazione dell'elio-3. Si trova all'interno di un tubo di lava vicino alle regioni polari.
dispone delle seguenti strutture:
Produzione di silicio e ossigeno + Modulo di purificazione dell'aria
Stazione di depurazione dell'acqua
Modulo per il trattamento delle acque reflue
Cupola agricola in serra
Modulo di comunicazione
Osservatorio
Reparto residenziale: Capsule per dormire, sala da pranzo, palestra e centro ricreativo, centro medico e ...
Reparto di ricerca e sviluppo per l'estrazione dell'elio
L'elio-3 è un isotopo raro dell'elio sulla Terra che ha un potenziale come combustibile per la fusione nucleare. Si pensa che la superficie della Luna contenga notevoli depositi di elio-3, che potrebbero essere estratti e utilizzati come combustibile per futuri reattori a fusione. Il nostro campo lunare è stato costruito per estrarre l'elio-3.
A parte gli interessi commerciali, le ragioni sono le seguenti:
Ricerca scientifica: La Luna offre un ambiente unico che potrebbe essere utilizzato per studiare vari fenomeni, come gli effetti della bassa gravità sulla salute umana, la composizione della superficie lunare e il potenziale di utilizzo delle risorse lunari.
Cooperazione internazionale: Un modo per promuovere la cooperazione e la collaborazione internazionale nell'esplorazione dello spazio e nella ricerca scientifica.
Esplorazione umana: Un passo importante nella continua esplorazione dello spazio e nell'obiettivo finale di stabilire una presenza umana su altri pianeti o corpi celesti.
All'interno di tubi di lava vicino alle regioni polari: L'interno di questi tubi può essere abbastanza grande da ospitare una base lunare, e la loro temperatura stabile e la protezione dal duro ambiente lunare li rendono un luogo interessante per un habitat lunare.
Potrebbero esserci depositi significativi di ghiaccio d'acqua nelle regioni permanentemente in ombra ai poli nord e sud della Luna. L'acqua potrebbe essere estratta da questi depositi e utilizzata per bere, coltivare e produrre carburante per razzi.
Inoltre, una posizione vicina a una potenziale fonte d'acqua, come un deposito di ghiaccio polare, sarebbe vantaggiosa per l'estrazione del silicio, poiché l'acqua può essere utilizzata per produrre ossigeno attraverso un processo chiamato elettrolisi, che può essere utilizzato per i sistemi di supporto vitale e per il carburante dei razzi.
L'elio-3 potrebbe essere più abbondante nelle regioni polari, in quanto gli stessi processi che creano il ghiaccio d'acqua potrebbero aver intrappolato anche l'elio-3.
Acqua: L'acqua è una risorsa fondamentale per il sostentamento della vita e, sebbene sia scarsa sulla superficie lunare, si ritiene che esista sotto forma di ghiaccio nelle regioni permanentemente in ombra vicino ai poli. Nel nostro campo, utilizziamo macchine perforatrici a energia solare per estrarre il ghiaccio, che verrebbe poi purificato in stazioni di depurazione dell'acqua e utilizzato per bere, coltivare piante e altri scopi.
Cibo: Gli astronauti avranno bisogno di una fonte affidabile di cibo per sostenersi durante la missione. Coltiviamo il cibo all'interno del campo lunare usando sistemi idroponici, che utilizzano acqua ricca di nutrienti al posto del suolo per far crescere le piante. Inoltre, ingegnerizziamo geneticamente le piante in modo che siano in grado di crescere nel difficile ambiente lunare. Si utilizza anche l'alga, che può essere coltivata utilizzando l'energia del sole e convertita in cibo.
Aria: Per sostenere la vita, gli astronauti hanno bisogno di aria respirabile. Abbiamo un sistema di supporto vitale a ciclo chiuso che ricicla l'aria e produce ossigeno per gli astronauti. Il nostro sistema comprende piante, che possono rimuovere l'anidride carbonica e produrre ossigeno attraverso la fotosintesi, e tecnologie come l'elettrolisi, che può scindere le molecole d'acqua in ossigeno e idrogeno.
Energia: la luna riceve una fornitura costante di energia solare, che può essere sfruttata per fornire energia al campo lunare. Utilizziamo pannelli solari e altre tecnologie di energia rinnovabile, come l'energia eolica o geotermica. I sistemi di accumulo delle batterie sono utilizzati per immagazzinare l'energia in eccesso da utilizzare nei periodi in cui il sole non splende.
Modulo di gassificazione ad arco di plasma (PAG):
Riduzione dei rifiuti: Il nostro modulo PAG riduce significativamente i rifiuti, in quanto li scompone nelle molecole che li compongono.
Generazione di energia: Il modulo PAG genera energia sotto forma di calore ed elettricità, che potrebbe essere utilizzata per alimentare il campo lunare.
Recupero delle risorse: Il gas prodotto dal modulo PAG viene trattato per recuperare materiali preziosi come metalli e gas.
Vantaggi ambientali: Il modulo PAG evita il rilascio di inquinanti nocivi e riduce il rischio di contaminazione lunare.
Modulo per il trattamento delle acque reflue:
Filtrazione fisica
Trattamento chimico: I trattamenti chimici, come la coagulazione, la flocculazione e la disinfezione, sono utilizzati per rimuovere le impurità e gli agenti patogeni dalle acque reflue.
Osmosi inversa: Questa tecnica consiste nel far passare le acque reflue attraverso una membrana semipermeabile, che consente il passaggio delle molecole d'acqua e trattiene le impurità più grandi.
Evaporazione: il vapore acqueo purificato potrebbe essere condensato e raccolto per essere utilizzato.
Riciclaggio
Comunicazione satellitare: Si tratta dell'uso di satelliti di comunicazione in orbita intorno alla Luna, che possono trasmettere segnali tra il campo lunare e la Terra. Questi satelliti sono posizionati in un'orbita lunare che consente una comunicazione costante.
Comunicazione laser: Prevede l'uso di laser per trasmettere dati tra il campo lunare e la Terra.
Stazioni di collegamento: Per mantenere le comunicazioni con le altre basi lunari o i rover, sulla superficie della Luna vengono installate delle stazioni di collegamento. Queste stazioni sono posizionate in punti strategici che consentono la comunicazione in linea visiva con altre basi o rover. Inoltre, estendono la portata delle comunicazioni satellitari o laser.
Sistemi di comunicazione robusti: Il nostro Moon camp sarà anche dotato di sistemi di comunicazione robusti in grado di resistere al duro ambiente lunare. Ciò potrebbe includere ridondanza nelle apparecchiature di comunicazione, alimentatori di riserva e schermature per proteggere dalle radiazioni e dalle temperature estreme.
Il team di ricerca e sviluppo del nostro Moon camp si concentra principalmente sui seguenti aspetti:
Sviluppare tecniche di scavo del regolite: Si ritiene che l'elio-3 sia incorporato nel regolite lunare, uno strato di terra e rocce sciolte che ricopre la superficie della luna.
Lavorare sulla raccolta del vento solare: Un'altra tecnica potenziale per estrarre l'elio-3 è quella di raccoglierlo dalla superficie lunare utilizzando apparecchiature in grado di catturare le particelle del vento solare. Il vento solare è un flusso di particelle cariche che fluisce dal Sole e bombarda la superficie lunare. Il vento solare contiene elio-3 e altri isotopi rari che potrebbero essere catturati e trattati per estrarre l'elio-3.
Lavorare sulle tecniche di separazione degli isotopi: Una volta estratto l'elio-3 dal regolite o raccolto dal vento solare, sarà necessario separarlo da altri gas e isotopi. Per farlo si potrebbero utilizzare tecniche come la gascromatografia o la separazione isotopica al laser. Queste tecniche prevedono la separazione dei gas in base al loro peso molecolare o alla loro composizione isotopica.
Sviluppare mezzi di stoccaggio e trasporto: L'elio-3 è un gas a temperatura e pressione standard, quindi dovrà essere immagazzinato e trasportato in condizioni speciali. Ciò potrebbe comportare la compressione del gas e il suo stoccaggio in contenitori ad alta pressione. Il trasporto potrebbe avvenire tramite serbatoi o condotte specializzate.
Forma fisica e salute: Gli astronauti devono essere in ottime condizioni fisiche per far fronte alle esigenze fisiche di vivere e lavorare sulla Luna. I programmi di addestramento potrebbero includere una combinazione di esercizi cardiovascolari, esercizi di forza ed esercizi di flessibilità per aiutare a mantenere la forma fisica generale.
Capacità di sopravvivenza: Vivere sulla Luna richiederebbe una serie di abilità di sopravvivenza, come la capacità di costruire rifugi, trovare e purificare l'acqua e coltivare il cibo. I programmi di formazione potrebbero includere abilità di sopravvivenza come il primo soccorso in natura, la costruzione di rifugi e le tecniche agricole di base.
Geologia e scienza lunare: Gli astronauti di una missione lunare dovrebbero essere addestrati anche alla geologia lunare e ai metodi di ricerca scientifica. Ciò potrebbe includere un addestramento su come raccogliere e analizzare campioni di rocce e suolo lunare, nonché un addestramento sulle tecniche di laboratorio e sull'analisi dei dati.
Addestramento alle EVA (attività extraveicolari): L'addestramento alle EVA è fondamentale per gli astronauti che svolgeranno attività di ricerca o di manutenzione al di fuori del loro habitat lunare. I programmi di addestramento potrebbero comprendere l'apprendimento di come indossare e togliere la tuta spaziale, l'uso di un sistema di legatura per la passeggiata spaziale e l'utilizzo di attrezzature in un ambiente sotto vuoto.
Comunicazioni e lavoro di squadra: Gli astronauti in missione sulla Luna dovranno lavorare a stretto contatto come una squadra e dovranno anche comunicare efficacemente con il controllo della missione sulla Terra. I programmi di addestramento potrebbero includere esercizi e simulazioni di team-building, oltre all'addestramento alle tecniche di comunicazione efficace.
Sistemi e manutenzione del veicolo spaziale: Gli astronauti di una missione lunare dovranno anche essere addestrati al funzionamento e alla manutenzione dei sistemi dei veicoli spaziali che li porteranno sulla e dalla Luna. I programmi di addestramento potrebbero comprendere l'apprendimento del funzionamento dei sistemi di supporto vitale, delle apparecchiature di comunicazione e dei sistemi di propulsione, nonché l'esecuzione di interventi di manutenzione e riparazione di routine.
Lander lunare: Per trasportare astronauti e attrezzature dall'orbita alla superficie della Luna.
e l'esplorazione.
Rover lunare: Per attraversare il terreno accidentato della superficie lunare. I rover lunari potrebbero essere utilizzati per trasportare astronauti e attrezzature in nuove località della Luna, nonché per raccogliere campioni e condurre esperimenti scientifici.
Veicolo di ascesa lunare: Per trasportare astronauti e attrezzature dalla superficie della Luna all'orbita.
Orbiter lunare: Per orbitare intorno alla Luna e condurre ricerche scientifiche dall'alto della superficie lunare.
Veicolo di rientro dalla Terra: Un veicolo di ritorno a Terra è un veicolo spaziale progettato per trasportare astronauti e campioni dalla Luna alla Terra.
Trasporto di merci: Un veicolo di trasporto merci sarebbe necessario per trasportare attrezzature, forniture e materiali da e verso la Luna.
Macchine industriali/edilizie
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