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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: Lucine

Liceo Scientifico G. Stampacchia  Tricase    Italia 15-16 anni

Visualizzatore esterno per progetto 3d

Descrizione del progetto

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Descrivete il vostro progetto Moon Camp.

Dalla struttura centrale cilindrica con cupola (Centro di Comando e Comunicazione) si diramano sei strutture radiali: i tre lunghi corridoi esagonali (10,7 m) conducono alle aree più ampie, utili per
per il mantenimento degli astronauti, una serra idroponica (tipo NFT) e spazi abitativi, e all'hangar del rover.
(il vero ingresso al Campo, in quanto c'è un'anticamera per la pressurizzazione).I corridoi più piccoli (6 m) conducono
invece agli spazi utili a garantire l'autosufficienza della base (Energy Storage, Produzione di
Ossigeno e Acqua), con la stessa forma del Centro di Comando. All'esterno della base ci sono tre antenne
per le comunicazioni. I pannelli solari si estendono sui tre lati superiori di tutti i corridoi su una superficie di
circa 264 metri quadrati e intorno alla base per 60 metri quadrati. Inoltre, sotto la struttura centrale è presente un
serbatoio per lo stoccaggio dell'acqua.

Dove volete costruire il vostro Moon Camp?

Il Team Lucine ha deciso che il campo sorgerà nell'enorme cratere Aitken, sul lato estremo della luna. Il
La parete interna di Aitken è a terrazze (come verificato da Apollo 17), quindi la base sarà costruita molto facilmente e la vita sarà
molto confortevole. In particolare, si trova in prossimità del Polo Sud lunare; qui, grazie alla prolungata
esposizione alla luce solare, le temperature si collocano in un intervallo ristretto: da 0 °C a 60 °C. Inoltre, nella
si concentrano i depositi di ghiaccio dei crateri e molti tubi di lava sotterranei. Questi tubi, creati dalla
primordiale attività vulcanica lunare, saranno utilizzati come magazzini: possono essere utili agli astronauti come il
Il suolo è in grado di schermare anche le radiazioni pericolose. Inoltre, l'acqua ghiacciata sarà una risorsa fondamentale
per consentire la vita degli scienziati e la manutenzione della serra.

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

Il principale materiale da costruzione sarà la regolite, caratterizzata da una composizione varia e particolarmente diffusa sul suolo lunare. In particolare, verranno utilizzate leghe di ferro-alluminio ottenute dalla fusione del regolite (a una temperatura di 950 °C): ciò sarà possibile grazie all'utilizzo di stampanti industriali tridimensionali. Le strutture avranno parti in vetro rinforzato (utile ad esempio nelle serre per far entrare la luce e migliorare la crescita delle colture): per realizzarlo potrà essere utilizzato il silicio (che costituisce circa 20% del satellite). Il centro di comando e le tre strutture più piccole saranno dotate di cupole a doppio guscio (cave, da utilizzare come magazzini), per garantire una maggiore protezione e facilitarne la riparazione nei casi opportuni. I corridoi saranno regolarmente intervallati da porte (come sezioni), per evitare problemi (ad esempio di depressurizzazione) isolando gli spazi interessati.

Acqua
Cibo
Elettricità
Aria

L'acqua è indispensabile sia per la vita dei coloni che per le coltivazioni nella Serra. La fonte principale sarà il riciclo: l'urina sarà resa potabile attraverso un trattamento nel Water Recovery System e nell'Urine Processing Assembly, e diversi sistemi di essiccazione saranno utilizzati per ottenere acqua dal riciclo dell'aria umida. Ma il team ha previsto altre soluzioni: infatti, la colonia sarà situata vicino al Polo Sud. Una volta estratto, il ghiaccio presente nelle calotte polari potrà essere trattato in modo da utilizzare l'acqua nei modi citati.

Una fonte alimentare essenziale sarà il cibo portato dalla Terra (cibo in scatola e cibo disidratato). Nel modulo-serra si produrranno ortaggi come pomodori e patate e si pianteranno anche alberi da frutto. In una vasca specifica crescerà la Spirulina, un'alga unicellulare ricca di nutrienti, proteine, aminoacidi e lipidi. La presenza di Omega-3 e la grande quantità permettono di migliorare il livello di colesterolo e trigliceridi nel sangue, di normalizzare la pressione sanguigna, di aumentare la produzione di guaine mieliniche e di migliorare la funzionalità del sistema immunitario.

La principale fonte di energia sarà la luce solare, che verrà catturata e convertita da un impianto fotovoltaico (gran parte di questo sarà conservato in una struttura specifica). Questi pannelli, che producono in media 275 kWh per metro quadro, saranno assemblati sulla superficie dei corridoi e intorno alla base, per risparmiare spazio e materiali. Quando si verificheranno eclissi lunari, si potrà utilizzare anche l'energia immagazzinata. Infine, in caso di emergenza, gli astronauti potranno utilizzare batterie al litio-zolfo. Nonostante il loro ridotto ciclo di vita, offrono energie specifiche di circa 500 W⋅h/Kg.

L'ossigeno sarà ovviamente una risorsa indispensabile per garantire la sopravvivenza degli astronauti. Sarà prodotto dalle piante coltivate nella serra idroponica. In generale, l'aria respirabile sarà diffusa grazie a un sistema di ventilazione a doppio flusso, che permetterà il ricircolo di aria pulita e un'adeguata distribuzione in tutti gli ambienti. Inoltre, in una delle piccole strutture sarà allestito un fotobioreattore (che utilizza una fonte di luce per coltivare microrganismi fototrofi) per la piantagione di Spirulina, che produce grandi quantità di ossigeno (che può essere facilmente immagazzinato).

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.

Prima di vivere sulla Luna, gli astronauti dovranno affrontare i seguenti problemi: micrometeoriti, radiazioni solari, sbalzi di temperatura tra giorno e notte e pressione atmosferica. Grazie all'incidenza della luce solare (il Campo sarà situato vicino al cratere Aitken, al Polo Sud) e alla bassa velocità di propagazione del calore sulla Luna, le temperature saranno sopportabili e nel modulo saranno presenti un sistema di ventilazione e di riscaldamento. Le strutture saranno in leghe di ferro-alluminio con pareti spesse 20-30 cm per resistere agli urti e isolare il calore all'interno, oltre a schermare le radiazioni. La base sarà abitata in modo permanente solo quando la costruzione sarà a buon punto, quindi l'ossigeno prodotto nel frattempo sarà utilizzato nel modulo per stabilizzare la pressione. Inoltre, vicino al cratere ci sono tunnel di lava che possono essere utilizzati come magazzini o rifugi, prima che gli astronauti si stabiliscano nella struttura.

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

Trattandosi di una colonia lunare, nel complesso, verranno sicuramente effettuate ricerche e raccolte di campioni e dati.
Il Team Lucine ha pensato che l'equipaggio ideale sarà composto da 6 ricercatori: tutti gli astronauti si occuperanno di
tutto, ma saranno necessari specialisti in settori come la botanica, la medicina, le comunicazioni e la
manutenzione del modulo. La colonia sarà in grado di comunicare con la Terra utilizzando un satellite geostazionario come ripetitore. Nella prima parte della giornata (rispetto a quella terrestre di 24 ore), ogni membro dell'equipaggio
si dedicherà alle attività di sua competenza (ove opportuno) per gestire agevolmente la produzione
e le strutture della base, effettuando i controlli necessari. Una volta eseguiti i compiti, il
gli astronauti possono incontrarsi in sala da pranzo per mangiare insieme: ci dovrà essere collaborazione e amicizia
tra i membri della struttura, quindi mangiare insieme stimolerà la conversazione,
favorendo la socievolezza e la compattezza dell'equipaggio. Ovviamente, consumeranno un numero adeguato di
di pasti durante il giorno per soddisfare il giusto fabbisogno calorico, ma in caso di carenza, l'infermeria
inclusi nel complesso abitativo saranno disponibili, con gli strumenti e i farmaci di primo soccorso necessari. L'altro
la ricerca sarà effettuata all'esterno, direttamente sul suolo lunare, con gli appositi rover: come dei furgoni, essi
includere un mini-laboratorio adatto all'analisi immediata dei campioni, ecc. Poi, in riferimento agli studi della NASA
e progetti, per catturare immagini e dati da inviare alla Terra potranno utilizzare uno dei vicini
crateri come un telescopio a infrarossi (posizionando un ricevitore in una posizione elevata), senza le interferenze dovute a
alla vicinanza del campo magnetico terrestre e ad altri rumori di fondo. Per il resto del tempo il
gli astronauti potranno ritagliarsi uno spazio dedicato allo svago e all'attività fisica: non si tratta di una
coincidenza che la casa è piuttosto spaziosa e offre anche una palestra con uno "spogliatoio" dotato di
docce nebulizzanti (che riducono il consumo di acqua di 70%, trattandosi di un "bagno di vapore"). Alla fine
Una volta eseguiti gli ultimi controlli per garantire la piena funzionalità del modulo, il modulo viene utilizzato per la gestione del traffico.
gli astronauti possono incontrarsi per la cena e infine andare nei dormitori.



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