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 National "Mihai Eminescu Suceava-Suceava Romania 18, 17 3 / 2 Inglese
Software di progettazione 3D: Fusion 360
Le Moon Glow Industries diventeranno la spina dorsale di una nuova economia e di uno stile di vita innovativo per l'umanità. È la prima grande fabbrica lunare che punta all'industrializzazione di elio-3, berillio e litio. Le risorse estratte saranno rispedite sulla Terra dove verranno lavorate e vendute, mentre il denaro verrà reinvestito in future missioni spaziali.
La nostra proposta di struttura è definita da 11 moduli di due diverse dimensioni, tra cui 3 camere da letto, 3 allevamenti di alghe, 1 centro di comunicazione e una palestra. Oltre ai moduli in alluminio, utilizzeremo una stampante 3D per creare i tunnel dalla regolite.
L'equipaggio sarà formato da 12 membri, ognuno con caratteristiche specifiche, per cui si privilegia la produzione di acqua, ossigeno e cibo.
La squadra verrà cambiata una volta ogni 4 mesi, assicurando che la base sia costantemente attiva. Poiché la nostra base è principalmente automatizzata, ci affidiamo ai robot, c'è un bisogno vitale di una fonte di energia definitiva, che sarà fornita da pannelli solari multipli e da un reattore nucleare.
La Luna possiede una grande quantità di risorse preziose e rare che possono essere utilizzate per far progredire l'economia umana e il progresso industriale. Attraverso il nostro insediamento lunare cerchiamo di rendere più accessibili i materiali lunari, elio-3, berillio, litio, in modo da poter sviluppare meglio l'industria delle immagini mediche, delle reazioni nucleari e delle propulsioni spaziali. Grazie alla struttura modulare, intendiamo ampliare le industrie Moon Glow in futuro per raggiungere un giorno l'efficienza di una fabbrica terrestre. Inoltre, prevediamo la prospettiva di sviluppare il nostro campo lunare in una rete di stazioni industriali cooperanti con l'aiuto di potenziali investimenti e dei profitti accumulati. Le industrie Moon Glow possono essere un punto di partenza per ulteriori iniziative coloniali.
La nostra base sarà costruita nel cratere De Gerlache, a 30 km dal polo sud della Luna. Abbiamo scelto questo sito per la sua superficie relativamente piatta e per l'abbondanza di risorse. Il cratere contiene un'estesa regione in ombra permanente al centro e molteplici PSR più piccole intorno al bordo del cratere che potrebbero ospitare depositi di regolite ghiacciato, un'altra risorsa per i materiali di consumo dell'equipaggio, la schermatura dalle radiazioni e il propellente.
La nostra base è quindi circondata da risorse terrestri vitali che possiamo sfruttare per sostenere la vita umana sul campo lunare. Il cratere de Gerlache non è naturalmente ricco di elio-3; l'estrazione dei materiali avverrà tramite robot che viaggeranno ed estrarranno il radioisotopo dalle regioni copernicane della Luna.
Dato che la superficie dell'edificio è coperta da uno strato di polvere lunare, il primo passo nella costruzione del nostro campo è l'invio di robot per pulire fino a raggiungere il primo sedimento geologicamente stabile. Rimuoveranno inoltre qualsiasi terreno frastagliato che possa interferire con la stabilità della base e prenderanno ulteriori precauzioni per garantirne l'integrità strutturale. La seconda fase della costruzione consiste nel portare i moduli spaziali con l'aiuto di 15 navicelle Orion. Le stanze saranno collegate da tunnel stampati in 3D realizzati con la regolite e gli 8 moduli più grandi saranno assemblati con l'aiuto di robot e le stanze saranno arredate di conseguenza. Tutte le unità sono dotate di finestre in vetro di silicato di bario per consentire il passaggio della luce naturale. Anche i tubi dell'ossigeno, dell'anidride carbonica e dell'acqua, realizzati in rame, sono installati da robot. Infine, dopo l'installazione della base, l'equipaggio atterrerà con le rimanenti forniture, come acqua e cibo, e inizierà la produzione di ossigeno attraverso le tre fattorie di clorella, ognuna con due tubi di 3,85 m di altezza.2 serbatoi con capacità di 5 m3. I membri pianteranno le colture e installeranno il laboratorio e il centro di comunicazione. Il robot minerario principale verrà trasportato e preparato per l'uso da parte degli specialisti di robot. A questo punto inizia la nostra missione spaziale.
Un'altra sfida è rappresentata dal duro ambiente lunare, che espone la base lunare a micrometeoriti, radiazioni solari e tempeste di polvere. Questi pericoli possono danneggiare le apparecchiature, minacciare la salute degli astronauti e interrompere le operazioni di missione. In primo luogo, le radiazioni dello spazio esterno sono un problema sulla Luna a causa dell'atmosfera quasi inesistente del satellite.
A questo proposito, la nostra base lunare è dotata di una serie di pareti spesse 60 cm con una struttura a sandwich. Dall'esterno La parete contiene uno strato di alluminio, poi carbonio rinforzato, aria, carbonio rinforzato, uno spazio da impianti come tubi, aerogel e infine un altro strato di alluminio isolante. spazio internoche proteggono l'equipaggio dalle radiazioni beta e dalle fluttuazioni di temperatura. Ciò contribuisce anche a mitigare i danni in caso di impatto con un meteorite. Come già detto, il vetro è anche un efficace blocco delle radiazioni.
In secondo luogo, dobbiamo considerare le temperature estreme presenti nell'emisfero lunare meridionale. La nostra base è dotata di un sistema di riscaldamento centrale che entra in gioco sia per raffreddare la base durante i periodi di temperature elevate sia per fornire calore quando la regione è fredda. In terzo luogo, per proteggerci dalla polvere lunare, che può essere letale, utilizzeremo tute spaziali di alta qualità e una camera di compensazione per evitare la contaminazione. In caso di incidente interno, le porte ermetiche fermeranno l'incendio o l'esplosione, proteggendo le camere dell'equipaggio.
Infine, il contatto con la Terra è essenziale in caso di incidente, quindi il centro di comunicazione verrà immediatamente chiuso dal resto della base proteggendo il più possibile la stanza. Due grandi moduli sono separati dal campo principale: il garage dei robot e il magazzino. Non sono collegati ai tubi dell'ossigeno per evitare eventuali perdite. A questo proposito, la base offre anche due uscite che rendono l'evacuazione sicura ed efficiente per l'equipaggio.
Acqua
L'acqua non è abbondante all'interno del cratere che abbiamo scelto; tuttavia, il Polo Sud contiene particelle di ghiaccio intrappolate nella regolite. I nostri robot estraggono nelle aree ricche di queste particelle e consegnano le materie prime al laboratorio del Campo Lunare, dove il ghiaccio viene separato, trasformato in acqua, purificato e quindi introdotto nel sistema della base. Rendiamo la nostra base sostenibile riciclando le acque reflue attraverso un sistema basato sull'osmosi.
Cibo
Una dieta sana ed equilibrata è essenziale per mantenere le massime prestazioni degli astronauti durante la missione. La nostra base comprende tre moduli agricoli distinti, uno dei quali utilizza la tecnologia aerofonica per coltivare diversi tipi di lattuga. L'altro contiene due vasche in cui coltiviamo il riso e l'ultimo presenta sei cassette in cui pianteremo le patate. Nelle prime fasi della missione, mentre le fattorie producono il loro primo lotto di cibo, faremo affidamento su vari rifornimenti portati dalla Terra.
Aria
All'inizio affronteremo la mancanza di ossigeno estraendo la regolite e fondendola ad alte temperature. La roccia lunare contiene ossidi da cui si può liberare l'ossigeno. Una volta assicurata una fornitura costante di ossigeno in questo modo, le alghe nella nostra base trasformeranno l'anidride carbonica in aria respirabile. Assicuriamo il flusso di gas in tutto il Campo Lunare per mezzo di una vasta rete di tubi che collegano i moduli all'impianto di ossigeno.
Potenza
La nostra base ha bisogno di un'operatività energetica completa per svolgere correttamente il suo ruolo industriale. La rete elettrica del nostro Moon camp è doppia, composta sia da pannelli solari collocati in una zona ben illuminata del sito, sia da un microreattore nucleare che funge da riserva nel caso in cui i pannelli solari non forniscano energia sufficiente, siano danneggiati o sia prevista la loro manutenzione e sostituzione.
Prevediamo una base sostenibile riciclando il più possibile i rifiuti. Dopo l'utilizzo in bagno o in cucina, l'acqua viene trasportata in laboratorio dove viene purificata e reintrodotta nella rete idrica pulita per un ulteriore utilizzo. Gli avanzi di cibo vengono raccolti e trasformati in fertilizzante che viene poi utilizzato nelle fattorie. L'anidride carbonica viene trasformata in ossigeno con l'aiuto dei tre moduli di alghe che sono la fonte del sistema di ventilazione. L'aria respirabile è un rifornimento vitale e con l'aiuto di un programma di ossigeno intendiamo limitarne il più possibile la quantità. Ciò significa che quando un certo modulo è vuoto, il sistema di tubature è programmato per interrompere il flusso di ossigeno in quella specifica stanza.
Tutte le missioni spaziali, a prescindere dal nostro campo lunare, richiedono un mezzo di comunicazione rapido ed efficiente con la Terra. A tal fine il nostro progetto si avvarrà di una serie di satelliti in orbita geostazionaria e di stazioni sulla Terra, che consentono la trasmissione di dati in massa e anche di immagini ad alta risoluzione. Poiché il nostro campo lunare è il primo passo nella grande opera di espansione umana verso lo spazio esterno e la Luna, abbiamo progettato la nostra rete di satelliti tenendo conto della scalabilità, che può essere facilmente estesa a tutta la Luna. In caso di emergenza sulla Luna, questi satelliti garantiranno una comunicazione in tempo reale, che è importante mantenere perché possiamo trovare la linea d'azione più consigliabile insieme alle squadre sulla Terra attraverso il brainstorming.
Lo scopo principale della nostra base è industriale, con l'obiettivo di estrarre in modo efficiente l'elio-3. Tuttavia, i dati che raccoglieremo dalle nostre operazioni nelle condizioni reali della Luna saranno i primi nel loro genere e avranno un valore molto più elevato di quello che è stato trovato attualmente in ambienti sperimentali idealizzati. Misureremo gli effetti a lungo termine dell'ambiente lunare sull'anatomia umana per quanto riguarda la degradazione di ossa e muscoli, che rappresentano il principale ostacolo a un insediamento veramente permanente sulla Luna, e trarremo conclusioni su come migliorare in questo campo. Le nostre fattorie saranno le prime del loro genere ed effettueremo anche esperimenti su di esse per trovare il modo di aumentare la resa dei raccolti per le future missioni sulla Luna. Anche l'osservazione dell'efficienza dei nostri processi di produzione dell'elio-3 è un punto di interesse, in quanto potrebbe portare a progressi tecnici nelle tecnologie utilizzate per estrarre l'isotopo dal regolite.
Il nostro programma preparerà i membri dell'equipaggio con capacità di pensiero critico e di prendere decisioni anche quando si è sotto pressione, oltre ad acquisire familiarità con le basi del funzionamento della base del Campo Lunare. Ciò include la conoscenza di tutte le infrastrutture di supporto vitale, dei sistemi di riscaldamento e di acqua, delle basi dell'agricoltura aeroponica e dei processi industriali, per aiutare ogni astronauta a comprendere appieno la portata e gli obiettivi del progetto. Inizieremo con una fase di addestramento di base in cui ogni astronauta, sia esso junior o veterano, avrà la possibilità di familiarizzare con le nozioni fondamentali come la struttura del Campo Lunare, l'esecuzione di attività in una navicella spaziale o durante un'EVA, e i sistemi in atto per l'orientamento sulla Luna, la comunicazione e il supporto vitale. Successivamente inizierà l'addestramento specialistico: ogni membro dell'equipaggio sarà informato sul proprio ruolo nella missione e addestrato nei rispettivi campi. Verrà inoltre insegnato loro come reagire in caso di emergenza secondo i protocolli e saranno sottoposti a un addestramento psicologico, poiché una permanenza prolungata sulla Luna comporta il rischio di stress e sentimenti di isolamento.
La nostra base lunare dispone di due diversi veicoli. Il più importante è il nostro robot Carrier, dalle dimensioni di un autobus, che si autoalimenta con l'aiuto dei pannelli solari incorporati. È gestito da due membri dell'equipaggio che viaggiano con lui e funziona inviando robot più piccoli per raccogliere da molte aree diverse contemporaneamente. Quando i mini robot hanno terminato il loro compito di estrazione, tornano al robot principale con i materiali. Le risorse estratte vengono poi depositate nel magazzino dei Campi Lunari. La piattaforma di atterraggio, che funge anche da rampa di lancio, si trova a meno di 100 chilometri dalla base principale e offre la possibilità di trasportare facilmente i materiali con un razzo dalla Luna alla Terra e viceversa. Il nostro Campo lunare trasporterà la quantità di elio-3 che le navicelle spaziali ci consentiranno.
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