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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: Claire e Neel

ISS Sindelfingen  Sindelfingen    Germania 15-16 anni

Visualizzatore esterno per progetto 3d

Descrizione del progetto

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Descrivete il vostro progetto Moon Camp.

Il nostro campo lunare ha la forma di un anello circondato da un altro anello con una stanza circolare al centro; questa forma è facile da perforare perché non ci sono angoli. Ai due anelli principali sarà collegato un piccolo anello destinato allo stoccaggio del carico/elaborazione dell'acqua e un laboratorio per la ricerca scientifica. 

Ci saranno corridoi che gireranno all'interno di tutti gli anelli e che si collegheranno ai piccoli anelli per un accesso facile/conveniente. Ci saranno 3 uscite che porteranno alla superficie della luna in 3 cupole rotonde; una è un ascensore di carico, una è l'uscita principale dal centro di controllo e la terza è un'altra uscita per gli astronauti che porta dal laboratorio di biologia. 

L'uscita principale è destinata alle escursioni e in generale all'uscita e all'arrivo degli esseri umani; l'entrata/uscita cargo è più grande e serve per importare rifornimenti su grandi veicoli spaziali. L'uscita dal biolab è abbastanza grande da poter ospitare un piccolo rover spaziale o alcuni esseri umani. Serve per raccogliere campioni ed esplorare la superficie lunare. I campioni potranno essere portati direttamente al laboratorio.

Dove volete costruire il vostro Moon Camp?

Il nostro campo lunare sarà costruito vicino al monte Malapert. Abbiamo scelto questa località per le comodità che offre per l'esplorazione e l'insediamento lunare, oltre che per l'abbondante quantità di luce diurna e di ghiaccio (che può essere utilizzato per l'acqua). La regione di Malapert presenta un'ampia gamma di altitudini che favorisce la sperimentazione. Si trova al polo sud della luna a 85,99 S, 357,07 E. Questa zona della luna è costantemente illuminata dalla luce del sole, il che è ottimo per generare elettricità con i pannelli solari per alimentare la base. Inoltre, questa montagna servirà a proteggere parzialmente la nostra base lunare da meteoriti e altri detriti. Da questa posizione si gode anche di un'ottima vista sulla Terra.

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

Invieremo sulla Luna macchine con robot automatizzati per completare la maggior parte della costruzione prima dell'arrivo degli astronauti. Per prima cosa, la forma della base e i pozzi degli ascensori saranno perforati nel terreno con dei robot. Poi, costruiremo la struttura e le cupole situate sulla superficie della luna. Nel frattempo, gli esseri umani arriveranno sulla Luna e vivranno temporaneamente nelle cupole sulla superficie. Infine, stamperemo in 3D uno spesso strato di regolite sopra l'habitat, ad eccezione dell'area della serra. Gli ascensori saranno costruiti e la serra sarà realizzata con la supervisione degli esseri umani. Poi verranno installati i sistemi elettronici, come ad esempio i sistemi ermetici, i sistemi di riciclo dell'ossigeno, i computer e l'arredamento interno. Una volta installato tutto, la base sarà pronta per ospitare 6-8 astronauti. 

Acqua
Cibo
Elettricità
Aria

Useremo dei rover per andare sulla superficie lunare e raccogliere grandi quantità di ghiaccio lunare. Questi verranno poi riportati nella base lunare con i rover per essere fusi in una fornace e trasformati in acqua, che verrà pulita per essere utilizzata dagli abitanti della base lunare come acqua potabile. Anche l'urina e l'acqua usata saranno riciclate. Utilizzeremo filtri simili ai sistemi di pulizia delle acque reflue sulla Terra e scioglieremo il ghiaccio riscaldandolo con pannelli solari.

Nella base lunare ci saranno diverse serre che coltiveranno colture idroponiche e aeroponiche (per risparmiare spazio) e regolite (come substrato per le piante). Verranno coltivate colture come pomodori, patate, microgreens e altre piante ed erbe varie e l'alga spirulina (vedi aria). Inoltre, verranno portati dalla terra alcuni cibi in scatola e disidratati. La luce per le serre sarà fornita dalla luce solare e dalle lampade, e il "vetro" della serra sarà protettivo contro le radiazioni e i meteoriti.

Avremo dei pannelli solari posizionati sul fianco del monte Malapert che utilizzeranno la luce del sole e la trasformeranno in energia per la base lunare.
In un futuro potenziale, se verrà scoperta l'energia da fusione nucleare, potremmo estrarre l'elio-3 per alimentarla. L'elio-3 è più abbondante ai poli della luna, il che è positivo perché la nostra base si trova al polo sud. Ci sarà anche un sito di stoccaggio delle batterie, che immagazzinerà molta elettricità inutilizzata per poterla utilizzare in seguito. Le batterie ci aiuteranno a utilizzare l'energia in modo efficiente.

La coltivazione di piante fornirà un po' di ossigeno, così come l'elettrolisi una volta che l'acqua sarà sufficiente. La fonte principale sarà la coltivazione di alghe come la spirulina, che è anche commestibile e ha molti benefici per la salute. Inoltre, in futuro, potremmo trovare un modo per riscaldare, separare l'ossigeno e poi immagazzinarlo dalla regolite (che è molto ricca di ossigeno).

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.

Il nostro campo sarà costruito vicino alla base del monte Malapert. La maggior parte della base sarà situata sottoterra, con alcune cupole sulla superficie lunare. Le pareti spesse 50 cm, la regolite stampata e lo stato sotterraneo di 5 metri dell'habitat proteggono la base dalle radiazioni e dai meteoriti. Nella nostra base ci saranno 3 cupole. Le cupole saranno stampate in 3D con grandi stampanti strutturali e saranno realizzate con un mix di regolite e alcuni polimeri. Ogni cupola avrà un pozzo ascensore che porterà alla base sotterranea principale. Le cupole avranno funzioni specifiche. Alcune cupole saranno entrate/uscite per le passeggiate lunari condotte dagli astronauti. Ci sarà una cupola di carico più grande delle altre. Ci sarà anche una cupola che potrà essere collegata a veicoli lunari passeggeri. Il collegamento sarà ermetico e assomiglierà agli adattatori di attracco che si trovano sulla Stazione Spaziale Internazionale. La posizione sotterranea protegge gli abitanti della base lunare dai detriti spaziali presenti sulla luna. 

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

I giorni sulla luna saranno diversi per fasi. Nella fase iniziale della costruzione della base lunare, ci saranno solo robot che costruiranno l'habitat lunare e perforeranno i fori nel sottosuolo. Una volta terminata la maggior parte dei preparativi, gli astronauti si trasferiranno in case a cupola temporanee sulla superficie della base lunare, che saranno poi utilizzate come cupole d'ingresso. Una volta che la base lunare sarà completamente costruita, una giornata sulla Luna per un astronauta si svolgerà più o meno così:

Si svegliano, fanno un controllo della salute e dell'equipaggiamento, nonché un controllo della base e si preparano. Poi andranno a fare colazione (coltivata nelle serre della base) con proteine e micro-ortaggi; dopo aver mangiato, si occuperanno della serra, per assicurarsi che le piante crescano bene. Poi, gli astronauti potranno andare sulla superficie lunare, o invieranno un rover sulla superficie, per raccogliere campioni di roccia e regolite e condurre esperimenti per scoprire quali minerali contiene e quali altri usi potrebbe avere. Dopo di che, gli astronauti consumeranno un piccolo pranzo, composto da proteine e verdure coltivate sulla Luna. I campioni lunari saranno portati nel biolab per essere studiati per usi futuri. 

Gli astronauti parteciperanno alle lezioni per conoscere la luna e poi andranno in palestra. Dopodiché ceneranno e andranno a dormire. Gli astronauti dormono 8 ore a notte. 



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