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Galleria Moon Camp Pioneers 2019-2020

In Moon Camp Pioneers la missione di ogni squadra consiste nel progettare in 3D un campo lunare completo utilizzando Fusion 360. Devono anche spiegare come utilizzeranno le risorse locali, proteggeranno gli astronauti dai pericoli dello spazio e descriveranno le strutture abitative e lavorative.

Squadra: Squadra SOSA

Bilíkova 24/Bachova 4/ŠpMNDaG - Skalická 1  Bratislava    Slovacchia Da 17 a 18 anni Secondo posto - Stati non membri dell'ESA

Visualizzatore esterno per progetto 3d

Descrizione del progetto

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Descrivete il vostro progetto Moon Camp.

Nel nostro progetto abbiamo cercato di progettare tutto nel modo più dettagliato possibile. La nostra base comprende i seguenti moduli: Modulo abitativo, modulo di stoccaggio, modulo strumentale, laboratorio e modulo idroponico, collegati da corridoi. Abbiamo progettato due porte d'aria: una grande e una piccola. La grande è dotata di una porta di attracco per 2 rover. Abbiamo 388,4 m3 di area pressurizzata. La nostra base dispone anche di serbatoi di stoccaggio integrati: Serbatoio O2 = 0,74 m3 (T < -182,962 °C) Serbatoio N2 = 1,5 m3 (T < -195,8 °C) Serbatoio CO2 = 0,52 m3 (T < -78,46 °C) Serbatoio H2 = 2,82 m3 (T 0°C).
Il modulo Living funge da camera da letto, palestra, cucina, MCC, doccia, sala riunioni, dotata di serbatoi di H20.
Il modulo strumentale contiene una macchina per la fusione del ghiaccio, un elettrolizzatore, una stampante 3D, un computer, batterie, un depuratore d'acqua.
Il laboratorio consente esperimenti fisici, chimici e medici.

Dove volete costruire il vostro Moon Camp?

La base sarà situata sul polo sud della Luna. Come si può vedere nell'immagine sottostante, abbiamo tre punti strategici, tutti situati sotto il Sole per la massima produzione di energia solare, su un buon terreno e caratterizzati da grandi depositi di ghiaccio. La base stessa sarà situata tra tre crateri notevoli della Luna: Shackleton, de Gerlache e Sverdrup. In questo modo, se in un cratere manca il ghiaccio, gli altri crateri sono ancora disponibili.

Come pensate di costruire il vostro campo lunare? Descrivete le tecniche e i materiali che usereste.

Utilizzeremo missioni cargo commerciali per inviare sonde senza equipaggio sulla Luna, con tutti i materiali e le risorse necessarie per creare la base. Queste sonde scaveranno grotte dove posizioneremo i nostri moduli. Dopo l'arrivo degli astronauti, le basi saranno già pronte. Utilizzeremo moduli autogonfiati, simili a quelli utilizzati sulla ISS (BEAM), realizzati con materiali simili al kevlar o fibre di carbonio. Dopo aver gonfiato i moduli, gli astronauti posizioneranno una base di alluminio in modo che i moduli possano essere installati. Gli astronauti inizieranno poi a portare le parti dei sistemi, come computer, serbatoi d'acqua, tubi, fili, ecc. Alcune parti grandi, come la cucina o la stampante 3D, saranno modulari perché non possono essere montate attraverso i corridoi. Dopodiché la base sarà completamente operativa.

Acqua
Cibo
Elettricità
Aria

Per fornire acqua agli astronauti all'inizio del programma, utilizzeremo missioni cargo commerciali. L'acqua ci servirà per 3 cose: Modulo idroponico, esigenze umane ed elettrolisi. Per fornire acqua per una lunga missione, utilizzeremo il ghiaccio della Luna. Dopo aver sciolto il ghiaccio e filtrato l'acqua con un piccolo filtro a particelle, potremo utilizzarla per le nostre esigenze. Inoltre, filtreremo i rifiuti liquidi umani.

Per fornire cibo agli astronauti, dopo aver consultato esperti di nutrizione, abbiamo creato un modulo idroponico in grado di fornire tutti i nutrienti necessari a tutto l'equipaggio. Le caratteristiche del modulo includono pannelli idraulici per un facile accesso alle piante, luce che fornisce le specifiche lunghezze d'onda necessarie, un sistema di circolazione attiva dell'acqua, una circolazione dell'aria accuratamente studiata e una forma ottimale testata per simulazione per resistere a eventuali differenze di pressione dovute alla grande quantità di suolo lunare che grava sul modulo.
La distribuzione delle piante per area è la seguente: 13,33% canna da zucchero, 13,33% ortaggi, 6,66% legumi, 66,66% erbe, alghe, lieviti.

L'elettricità sarà fornita da due reattori da 10 kW ciascuno e da pannelli solari con una superficie di 76,8 m2, che producono più di 18 kW di energia solare raccolta. Questa energia sarà immagazzinata in batterie, ciascuna in grado di contenere 28 kW.

Per mantenere l'ambiente sicuro per gli esseri umani, avremo un computer che monitorerà i livelli di pressione, CO2, umidità e O2. Per le missioni a lungo termine, utilizzeremo l'acqua del ghiaccio lunare per fornire l'ossigeno necessario attraverso l'elettrolisi dell'acqua (l'elettrolizzatore si trova all'interno del modulo strumentale). Anche le piante forniranno una piccola ma utilizzabile quantità di ossigeno attraverso la loro fotosintesi.

Come pensate di costruire il vostro campo lunare? Quali materiali usereste?

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L'ambiente sulla Luna è molto pericoloso per gli astronauti. Spiegate come il vostro campo lunare li proteggerà.

Ci sono diversi fattori che incidono sulla sicurezza degli astronauti, tutti affrontati da noi:
Il rifugio sarà protetto dai meteoriti dal suolo stesso, poiché la nostra base è costruita sotto terra. In questo modo si risolve anche il problema delle radiazioni spaziali, dato che lo strato è abbastanza spesso da risolvere questo problema. Questo ha anche il vantaggio di essere una soluzione economica, perché costruire una copertura sufficiente sarebbe immensamente costoso.
Proteggeremo lo shelter dalla polvere abrasiva utilizzando delle camere d'aria ben congegnate, che sigillano anche l'atmosfera artificiale interna dall'esterno. Il sistema di circolazione dell'aria/ventilazione monitora attentamente anche i livelli di pressione, per avvisare l'equipaggio di eventuali perdite di pressione con largo anticipo.
Ci rendiamo conto che il suolo lunare è essenzialmente un grande dissipatore di calore. Pertanto, monitoriamo e manteniamo costantemente la temperatura interna utilizzando il sistema di circolazione dell'aria.

Descrivete una giornata sulla Luna per il vostro equipaggio di astronauti del Moon Camp.

Una giornata media del nostro equipaggio inizia nel modulo abitativo, che fornisce tutti i servizi per la routine mattutina. Il programma della giornata sarà inviato dalla Terra e presentato durante una riunione mattutina. Dopo aver effettuato il check-up del sistema, gli astronauti si prepareranno per l'EVA. La nuova xEMU consentirà agli astronauti di effettuare facilmente le EVA giornaliere. Nel corso di queste EVA, gli astronauti eseguiranno per lo più controlli dell'equipaggiamento esterno ogni due giorni. Anche se il nostro sistema elettronico monitora ogni anomalia, per una sicurezza ottimale è nell'interesse dell'equipaggio effettuare regolarmente dei veri e propri check-up. Successivamente, gli astronauti inizieranno a lavorare ai loro studi sulla Luna. Le spedizioni a lungo raggio saranno effettuate su rover spaziali, dove i membri dell'equipaggio designati raccoglieranno vari campioni di oggetti della superficie lunare, anche se l'obiettivo principale dell'equipaggio per quanto riguarda le EVA sarà quello di raccogliere ghiaccio da depositi di ghiaccio lunare precedentemente selezionati. Questi campioni di ghiaccio saranno ulteriormente utilizzati per la ricerca scientifica e forniranno i mezzi per l'ISRU. Due gruppi saranno inviati in due diversi crateri con depositi di ghiaccio. A ciascun gruppo verrà ordinato di tornare alla base non appena avrà raccolto almeno 200 kg di ghiaccio. Le rocce raccolte durante le spedizioni saranno poi studiate nei laboratori della base. L'intero equipaggio sarà composto da quattro astronauti. Ogni astronauta avrà una professione designata all'interno dell'equipaggio e avrà una serie di compiti specifici da svolgere:
Il primo membro dell'equipaggio sarà il comandante, a capo dell'equipaggio, un pilota, scientificamente specializzato in chimica.
Il secondo sarà il medico dell'equipaggio, necessario in caso di emergenze mediche, che fungerà da scienziato medico o da psicologo dell'equipaggio.
Il terzo sarà un biologo vegetale, che condurrà ricerche e si occuperà delle colture.
Infine, ma sicuramente non meno importante, il quarto membro sarà un ingegnere elettrico, che si occuperà delle apparecchiature e dei dispositivi della base.
Gli astronauti eseguiranno vari esercizi per tre ore in una palestra designata per evitare l'atrofia muscolare e l'osteoporosi ossea. Gli astronauti invieranno poi un rapporto giornaliero con un registro delle attività e degli esperimenti. Dopo aver finito, gli astronauti avranno del tempo libero per controllare le e-mail delle loro famiglie sulla Terra, visitare il terapista della base, cenare e fare altre attività nel tempo libero. Di notte, avranno 10 ore per riposare.



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