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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.

Moon Squirrels

ŠC Ptuj, Strojna šola  Ptuj-Maribor    Slovenia 16, 17, 18   6 / Inglese
Software di progettazione 3D: Fusion 360



External URL to the team’s project (e.g. website or PDF):


https://www.ptujvesolje.si/moon-camp-challange/moon-squirrels

Youtube Video Link:


1.1 - Descrizione del progetto

Abbiamo iniziato il progetto con un obiettivo chiaro in mente: popolare il maggior numero possibile di persone sul maggior numero possibile di pianeti. Pensiamo di collocare l'habitat in una grotta sicura, al riparo dalle radiazioni dello spazio profondo e dalle fluttuazioni di temperatura delle comete. All'inizio della nostra civiltà, le persone si sono insediate nelle caverne, ed è il modo più primitivo di vivere ancora efficace. Il problema di vivere in una grotta sulla Luna è che è difficilmente accessibile. Abbiamo risolto questo problema con una piattaforma che viene sollevata da argani elettrici. L'abbiamo chiamata "gondola di grotta". In questo modo i nostri astronauti potranno raggiungere in sicurezza il fondo della grotta. Quando si è in una grotta, i vantaggi sono molteplici e tutti i problemi valgono la pena. Ci aiuteremo con i nostri rover lunari, progettati per scopi diversi e quindi utili per la costruzione e la stampa 3D. Ci riforniremo di cibo dalle serre e di acqua dai ghiacciai del polo nord.

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'attenzione principale sarà rivolta allo sviluppo di tecnologie che serviranno a una vita sostenibile lontano dalla Terra. . E se non c'è modo di tornare indietro, è ragionevole (dal nostro punto di vista) colonizzare un altro pianeta. Un buon inizio è la nostra Luna, che può essere un trampolino di lancio per arrivare più in profondità nello spazio. Lì utilizzeremo tutte le conoscenze acquisite dagli errori commessi sulla Terra per non ripetere gli stessi errori. Sulla Luna c'è un bisogno costante di tecnologie innovative. Ma forse le cose cambieranno. E la storia dell'esplorazione della Luna ispirerà le giovani generazioni a salvare la Terra. Oppure sarà l'innovazione sviluppata sulla Luna a risolvere i maggiori problemi della Terra. In ogni caso, come esseri adattivi, troveremo la via d'uscita da questo pasticcio. Guardiamo avanti con ottimismo.

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

Vogliamo costruire il nostro habitat in un tubo di lava. Vogliamo entrare nel tubo di lava dal cratere della fossa. Questo avviene quando un tubo collassa sotto la forza gravitazionale e crea un'apertura. In particolare, vogliamo costruire il nostro habitat nella regione della Collina di Marius. Questa fossa è stata scoperta nel 2008 dalla sonda giapponese Kaguya. Ci sono molti diametri diversi della fossa. Si va dai 5 metri ai 900 metri. Noi ne stiamo cercando una di circa 60 metri di diametro. La grotta è profonda circa 70 metri. Vogliamo atterrare con un razzo a una distanza ravvicinata dal nostro pozzo per ridurre al minimo i problemi di trasporto. In una posizione che sia sostenuta da un muro per evitare la polvere 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.

Fase uno - In primo luogo abbiamo intenzione di costruire pannelli solari e una centrale nucleare per alimentare tutte le attrezzature necessarie.

Fase due: dopo aver scelto il luogo grazie alle immagini satellitari, i rover personalizzati per la costruzione hanno iniziato a lavorare alla gondola della grotta, in modo da potervi accedere. Parallelamente, al polo nord, i rover e le stampanti 3D costruiscono autonomamente le basi della spedizione. A causa della distanza dalla base principale, è necessario che questi laboratori siano stampati con. Si tratta di una miscela di acqua, regolite lunare e poco cemento. Solo il cemento dovrebbe essere trasportato sul posto.

Fase tre - Una volta terminata la piattaforma di sollevamento, la utilizzeremo per portare gli habitat ripiegati sul fondo della grotta. Saranno dispiegati e collegati con dei tunnel. In questo modo è più facile da trasportare ed è adatto a più persone. In questa fase useremmo gli habitat ripiegati perché è un metodo più prevedibile. I laboratori stampati in calcestruzzo lunare sono in fase di sviluppo e devono essere testati per verificare se sono adatti a ospitare astronauti.

Quarta fase: dopo che tutto sarà pronto, inizierà l'insediamento delle persone. Il nostro concetto di razzo porterebbe le prime cinque persone sulla Luna e vi resterebbero per 6-7 mesi.

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

Il campo si trova in una grotta ed è protetto da sé. I vantaggi di costruire in una grotta sono molteplici. Nel sottosuolo c'è una temperatura costante. In superficie, la temperatura è di oltre 200 gradi Celsius. La grotta viene utilizzata come scudo dalle radiazioni UV e dallo spazio profondo. Perché c'è un'atmosfera spessa e sulla Luna ci sono molte più radiazioni. Se non fossimo in una grotta, ci sarebbero metri di regolite lunare necessari per ridurre al minimo le radiazioni rispetto alla Terra. In superficie, c'è la possibilità che l'habitat venga colpito da uno steroide o da rifiuti spaziali. L'habitat è prefabbricato sulla Terra e viene dispiegato sulla Luna. È fatto di acciaio e serve a sigillare l'ossigeno per l'impanatura. C'è anche una parete di protezione che impedisce alla polvere di entrare nella grotta.

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?

Al polo nord, dove si trovano le basi della spedizione, c'è un luogo in cui è intrappolato il ghiaccio. Da lì estrarremo il ghiaccio con un rover autonomo trasformato in cisterna per il trasporto dell'acqua. In futuro, quando ci sarà bisogno di rifornire d'acqua più persone, inizieremo a costruire una rete di approvvigionamento idrico. Le ricerche attuali mostrano che sulla Luna ci sono circa 600 miliardi di chili di acqua.

Cibo:

Nella grotta ci sarà un edificio separato in cui gli astronauti coltiveranno ortaggi con la tecnica idroponica. Si tratta di una tecnica in cui le piante vengono coltivate in acqua ricca di sostanze nutritive invece che nel terreno. Con questo metodo, si risparmia molto sul consumo di acqua.

Potenza:

L'elettricità verrebbe ricavata da due fonti, perché sulla Luna non c'è nessuno che ci aiuti. I pannelli solari sarebbero la nostra fonte principale. Perché sono testati in varie condizioni difficili. Ma sulla Luna è un problema perché c'è una notte lunare che dura 14 giorni. Durante questo periodo è fondamentale immagazzinare energia. Le batterie al litio sono pesanti e non possono resistere a un intervallo di temperatura così elevato. Per questo motivo, di notte c'è una centrale nucleare che fornisce l'energia necessaria in quel periodo. Ma questa tecnologia è ancora in fase sperimentale in queste condizioni.

Aria:

Sulla Luna c'è molto ossigeno, ma non in una forma accessibile ai nostri polmoni. L'ossigeno si trova all'interno dei minerali. Per trasformarlo in forma gassosa è necessario un processo di elettrolisi. Questo processo è comune sulla Terra e viene utilizzato per produrre alluminio.

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

La gestione dei rifiuti è fondamentale per una presenza umana a lungo termine sulla Luna. La prima soluzione consiste nell'implementare un sistema a ciclo chiuso che ricicli l'acqua e l'aria. Questo sistema prevede il filtraggio degli elementi fisici dell'acqua attraverso filtri di sabbia. Il filtraggio chimico con i batteri permette di ottenere acqua potabile pura. Inoltre, la riduzione dei rifiuti alla fonte è fondamentale per minimizzare la quantità di rifiuti prodotti. Tutti gli oggetti che vengono inviati sulla Luna devono essere multiuso. Anche la plastica, la carta e i rifiuti organici devono essere riciclati per scopi diversi.

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

Proponiamo di costruire un'Internet interplanetaria. Questa tecnologia ha il potenziale per rivoluzionare le comunicazioni nello spazio profondo e consentire la collaborazione in tempo reale tra scienziati e ingegneri della Terra e della Luna. Creando una rete di satelliti che funziona come una grande unità, possiamo superare le sfide della comunicazione a lunga distanza. Questo modo servirebbe come base per future missioni spaziali in una galassia. Tuttavia, si tratta di un piano in più fasi che richiederà molti finanziamenti e ricerche prima di essere realizzato. Sarà necessario sviluppare nuovi protocolli di comunicazione e installare ulteriori relè di comunicazione per garantire una comunicazione affidabile ed efficiente tra gli utenti. Nel complesso, l'Internet interplanetaria è un concetto entusiasmante che ha il potenziale di rivoluzionare la comunicazione nello spazio profondo e di consentire le scoperte dell'esplorazione spaziale.

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'obiettivo principale sarà lo sviluppo di tecnologie che servano a una vita sostenibile lontano dalla Terra. Dal momento che la Luna è il luogo più vicino a noi con funzioni simili a quelle di un pianeta, pensiamo che sia il posto migliore per iniziare a imparare a vivere su altri pianeti e per acquisire le nozioni di base. Questo può essere il primo passo verso la colonizzazione della Via Lattea e la nostra chiave di accesso ad altri pianeti. Sulla Luna c'è un bisogno costante di tecnologie innovative. Ma forse le cose cambieranno. Le strutture destinate alle ricerche sulla Luna dovrebbero anche ricercare nuovi materiali che potremmo raccogliere e utilizzare a nostro vantaggio; inoltre, faremmo molte ricerche sulla botanica e sulle reazioni delle piante in un simile cambiamento di gravità.

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

È difficile preparare qualcuno a qualcosa che non è mai stato fatto prima. L'obbligo dovrebbe essere la grande condizione fisica. Ciò significa che gli astronauti dovranno allenarsi nel deserto e in Antartide. Le abilità che si possono apprendere vivendo nelle condizioni più difficili del pianeta Terra possono essere preziose sulla Luna. Un'altra cosa fondamentale è che la squadra deve lavorare in modo unitario. . Ciò significa che anche se ci sono dei concorrenti, questi non devono riflettersi sulla dinamica della squadra. Questo per due motivi principali. Nella prima spedizione ci saranno solo 5 astronauti. Nessun altro li aiuterà. In secondo luogo, poiché vivono in un gruppo così unito, devono saper cooperare. Dovrebbero anche avere un'esperienza precedente nella Stazione Spaziale Internazionale.

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.

Per le missioni sulla Luna è assolutamente necessario sviluppare razzi riutilizzabili. Oltre a essere riutilizzabili, i razzi devono essere in grado di volare sulla Luna e di atterrarvi. In questo modo possiamo ridurre drasticamente i costi e volare più frequentemente. È anche un'opzione più sicura perché si sa come si comporterebbe il razzo. Una volta sulla superficie lunare, i rover personalizzati saranno utilizzati per trasportare le attrezzature e gli astronauti. Questi rover devono essere progettati per resistere alle dure condizioni della superficie lunare, tra cui temperature estreme e terreno accidentato. Devono inoltre essere a lungo raggio, perché la nostra base di spedizione si trova molto a nord. Con l'uso di rover personalizzati, possiamo trasportare in modo efficiente le attrezzature e condurre ricerche scientifiche sulla Luna.