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 Vasco da Gama Lisbona-Sintra Portogallo 17, 18 4 / 0 Portogallo
Software di progettazione 3D: Fusion 360
https://drive.google.com/file/d/1FkJRk8bsUs5hyyfTdTZP2nx0C9khPHjn/view?usp=share_link
Il progetto Moon Camp Challenge consiste nella ricerca e nella costruzione di una base lunare che sia in grado di sostenere il gruppo di partecipanti.
Il processo prevede di capire come fornire energia, acqua, cibo e ar agli astronauti, come proteggere l'ambiente lunare, quali materiali utilizzare e altri problemi che gli astronauti devono affrontare. In aggiunta a tutto ciò, è necessario creare anche un modello in tre dimensioni della base a cui si è fatto riferimento in precedenza, dando vita al progetto e dando agli studenti la possibilità di sperimentare un campo e delle attrezzature nuove.
Il principale obiettivo della base è quello di indagare sulla possibilità e sull'opportunità di un'eventuale espansione umana a Lua. La base ha uno scopo principalmente scientifico, realizzando diverse missioni per studiare l'ambiente lunare e il suo effetto sugli astronauti. Inoltre, oltre a riuscire a sostenere la vita degli elementi del gruppo, la base permette e facilita l'esplorazione della superficie lunare, la verifica della fisiologia e della psicologia degli astronauti e aiuta anche a testare direttamente diversi materiali e/o attrezzature per favorire l'espansione e la vita degli esseri umani in Lua.
La base sarà costruita nella parte laterale della cratere Shackleton, a causa delle temperature più prossime a quelle degli assotigliatori e della vicinanza di grandi depositi di ghiaccio nel fondo della cratere. La cavità in cui si costruisce la base è stata scavata dal robot Sparky-3. Il motivo per cui la base si trova all'interno di una cavità della roccia lunare è la protezione contro la radiazione solare. Per questo motivo esiste un isolamento decente nella zona lunare, una protezione contro la radiazione e la vicinanza di una fonte di acqua.
La cavità laterale del cratere sarà scavata da Sparky-3, un robot con un'asta. Con la cavità ottenuta, si colloca la prima camma isolante di cemento, rivestita di ureia per renderla più flessibile. Poi si colloca la camma più superficiale, dove si possono collocare tutte le attrezzature e i materiali necessari per il funzionamento della base. La base è composta da diverse divisioni collegate da cavi. Saranno incluse diverse divisioni dove gli astronauti potranno controllare tutti i sistemi, come ad esempio una sala per l'ar, un'altra per l'acqua, ecc. Oltre alle divisioni funzionali, ci sono anche divisioni in cui gli astronauti dormono, mangiano e fanno esercizio fisico. In una fase più avanzata della missione, questa base potrà essere ampliata per creare una rete di túneis in grado di ospitare una grande quantità di persone.
Per proteggere gli astronauti dall'ambiente di Lua, la base viene costruita principalmente nel sottosuolo, proteggendo i tripulanti non solo dalla radiazione, ma anche dalle variazioni di temperatura estreme che si verificano sulla superficie di Lua. Inoltre, il materiale di costruzione utilizzato per la base aumenta la protezione degli astronauti sia dalle radiazioni che dalle variazioni di temperatura e può sopportare le drastiche differenze di pressione presenti tra l'interno e l'esterno della base.
L'energia elettrica viene ricavata da un insieme di lampade solari 90% illuminate a tempo, oltre che da un generatore di idrogeno, da utilizzare in caso di emergenza. L'idrogeno utilizzato per il generatore proviene dall'elettricità dell'acqua. Vengono trasportate delle batterie da Terra dove viene accumulata l'energia in eccesso. Queste batterie vengono utilizzate per i robot esistenti nella base, nonché per i sistemi necessari in caso di emergenza.
L'acqua sarà ottenuta grazie agli scavi sul pianeta Terra e al gelo nel fondo della cratere Shackleton, estratto dal robot Sparky-3. Il gelo sarà poi raccolto e purificato nella base. Questo gelo verrà poi raccolto e purificato nella base. L'acqua verrà recuperata attraverso un impianto di trattamento dell'acqua e dei grassi che recupera l'acqua espulsa dal corpo di ogni astronauta. L'acqua e l'urina vengono filtrate e l'acqua viene riutilizzata.
L'aria viene ottenuta tramite serbatoi pressurizzati a vite dalla Terra, oltre che con ossigeni da elettricità dell'acqua. Il principio del nitrogeno e dell'ossigeno nell'ar da base è regolato da un controllore principale e da un sistema di ventilazione.
Il cibo si ottiene attraverso una piantagione all'interno della base, con condizioni simili a quelle della terra. Vengono piantate principalmente espinofres e batatas-doces, che sono alimenti ricchi di diversi nutrienti necessari per la salute del genere umano. I tessuti umani e qualsiasi altro tipo di materiale organico vengono trasformati in un accumulatore di metano. Il metano viene poi mescolato con l'acqua e utilizzato come adubo líquido.
Per gestire i rifiuti prodotti dagli astronauti sono stati utilizzati due sistemi, lo SPRAG (Sistema Pessoal de Reciclagem de Água e Gases) e lo SPAN (Sistema de Produção de Adubo Natural). Il primo è un adattamento ai grassi che, durante l'uso dell'urina e dei fumi prodotti durante le salse, si trasformano in urina e feci.
Nel caso dell'urina prodotta, questa viene seriamente destilata, ottenendo principalmente ureia e água destilada. L'água destilada può essere utilizzata per realizzare l'elettrolisi o può anche essere armata. L'ureia può essere utilizzata per la produzione aggiuntiva di betão, se necessario, o può essere eliminata se prodotta in eccesso.
Per quanto riguarda le feze, queste possono essere utilizzate in un altro sistema di riferimento, lo SPAN. La sua funzione è la conversione di tutti i composti organici prodotti nel metano, che in combinazione con l'acqua produce un liquido naturale che può essere utile, aiutando la crescita delle piante.
Per superare la difficoltà di distanza tra la Terra e la Lua, è stato creato il Sistema di comunicazione esterna e interna (SCEI). Questo include l'uso di satelliti di comunicazione, dotati di antenne ad alta potenza e sistemi di trasmissione di dati ad alta velocità, che sono posizionati al largo dell'orbita terrestre e sulla superficie lunare.
Per superare gli ostacoli físici della Lua, come crateri o montagne, vengono pianificate rotazioni di comunicazione che ricorrono a satelliti artificiali collocati lungo il percorso per ritrasmettere i segnali di comunicazione, che possono essere utilizzati anche per trasmettere i segnali ad altre eventuali basi.
La comunicazione tra la Terra e la Lua è un elemento fondamentale per il successo delle missioni spaziali. Attraverso la comunicazione, i ricercatori possono ricevere importanti informazioni sulla superficie lunare, consentendo di compiere progressi significativi nella nostra comprensione dell'universo e del nostro territorio.
Come riferito in precedenza, il principale obiettivo di indagine della base è l'analisi della possibilità di espansione dell'uomo a Lua e la valutazione della possibilità di occupare il satellite (e se ciò comporta vantaggi per l'uomo). A tal fine, si studia l'effetto che un'esposizione prolungata all'ambiente della Lua ha sui tripolanti della base, effettuando a lungo dei test diagnostici per verificare lo stato della fisiologia e della psicologia degli astronauti.
Inoltre, lo Sparky-3, un rover inviato per aiutare l'esplorazione della superficie lunare, viene utilizzato per ottenere maggiori dettagli sul suolo lunare, potendo esplorare zone non ancora esplorate, per avere un'idea migliore delle restrizioni che sono presenti nell'eventuale costruzione di altre basi a Lua.
Infine, un altro obiettivo che gli astronauti si prefiggono è quello di recuperare i vassoi con i corpi umani che sono stati distrutti nella Lua durante la missione Apollo-11, poiché, essendo il materiale ricco di batteri e altri sieri microscopici, lo studio dell'effetto dell'ambiente da Lua su questi sieri vivi può contribuire a indagare gli effetti dell'esposizione prolungata all'ambiente da Lua.
Il viaggio per una missione lunare comporta una combinazione di abilità tecniche e fisiche, nonché una preparazione psicológica. Qui ci sono le diverse competenze che devono essere sfruttate:
Abilitazioni tecniche: gli astronauti passano attraverso tre piani estensivi per sviluppare abilità tecniche specifiche, come il pilotaggio di veicoli spaziali, l'utilizzo di attrezzature scientifiche, la riparazione di sistemi critici e la gestione dei danni spaziali. Gli astronauti imparano anche le procedure di sicurezza e di emergenza a bordo, come la gestione degli incendi e delle fughe d'aria.
Preparazione fisica: una missione lunare è fisicamente esigente, poiché gli astronauti devono adattarsi alle condizioni di gravida zero e realizzare cammini spaziali esasperati. Gli astronauti seguono un regime di esercizi rigorosi per rafforzare la loro resistenza muscolare e cardiovascolare. Sono inoltre preparati a lavorare in ambienti con temperature e livelli di radiazione elevati.
Preparazione psicológica: una vita in un ambiente isolato e confinato può essere difficile per gli astronauti. La preparazione psicológica è una parte importante del viaggio. Gli astronauti imparano a risolvere i conflitti, a comunicare in modo efficace e a gestire lo stress. Passano anche attraverso simulazioni di missioni che possono durare semestri o mesi, per prepararsi alla vita in orbita.
Oltre a queste aree di studio, gli astronauti devono essere preparati anche per i compiti specifici della missione. Tra questi, lo studio della geologia lunare e la pratica nel recupero di amostre di rocce e solo, la gestione del veicolo lunare e la conduzione di esperienze scientifiche. Tutto il tesoro è stato progettato per garantire che gli astronauti siano pronti a far fronte a qualsiasi situazione che possa verificarsi durante la missione.
Il trasporto delle provviste e dei materiali necessari per la costruzione e la manutenzione della base avverrà tramite la Starship di SpaceX, che è stata scelta per la sua alta capacità di carico, per il fatto di essere riutilizzabile (riducendo i costi di esercizio) e per la sua capacità di riassorbimento in orbita.
Durante il decorso della missione a Lua, l'astronave compie diversi viaggi in aereo tra Terra e Lua, per ristabilire la base lunare e avviare il processo di espansione della stessa, nella fase più avanzata della missione.
Oltre alla Starship, un altro veicolo essenziale per la missione è lo Sparky-3. Lo Sparky-3 è un veicolo totalmente elettrico con tre obiettivi principali: l'esplorazione, l'estrazione mineraria e l'escavazione dei soli lunari. Inizialmente il suo scopo è l'esplorazione del solo su cui si costruisce una base. Successivamente verrà utilizzato per recuperare il gelo delle PSR presenti nella cratera Shackleton ed esplorare la superficie lunare.
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