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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: Moffelen Op De Maan

Collegio Bertrand Russel  Assendelft    Paesi Bassi 15-16 anni Secondo posto - Stati membri dell'ESA e Canada

Visualizzatore esterno per progetto 3d

Descrizione del progetto

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Descrivete il vostro progetto Moon Camp.

Abbiamo deciso che questo viaggio non è solo una spedizione, ma anche l'inizio di una nuova era nella scoperta dello spazio. Stabilendo una base lunare solida, espandibile e modulare, aiuteremo i nostri coetanei a colonizzare la Luna nel prossimo futuro. Non si tratta certamente di un insediamento temporaneo, perché la base è stata progettata per essere quasi autosufficiente (l'aspirazione è lì). Il nostro progetto è (a nostro avviso) un obiettivo "endgame" per la Luna, che richiederà del tempo per prendere forma. Inoltre, consentendo un certo trasporto di He3 sulla Terra, saremo in grado di fornire alla Terra una fonte di energia sostenibile. Questo ripagherà anche il grande costo del progetto (attirando investitori). Non solo si tratterà di un viaggio pionieristico, ma anche di un ottimo modo per gli scienziati di raccogliere informazioni sulla Luna e sul suo effetto sulla vita.

Dove volete costruire il vostro Moon Camp?

Vogliamo costruire la nostra base lunare sul bordo e parzialmente all'interno del cratere Shackelton. Questo perché sul polo meridionale della Luna, il bordo è quasi continuamente esposto alla luce del sole. Per questo motivo, le fluttuazioni della temperatura cambiano meno drasticamente rispetto ad altri luoghi della Luna, il che sarebbe estremamente vantaggioso per garantire un clima in cui gli astronauti possano sopravvivere. Inoltre, alcuni studi indicano che su questa parte della Luna potrebbe esserci acqua, il che è fondamentale. Poiché i raggi solari raggiungono quasi sempre questa parte della luna, non avremo bisogno di batterie inutilmente grandi per fornire energia quando i pannelli solari non sono in grado di fornire elettricità.

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

Quando il nostro moonlander arriva a destinazione, gli astronauti avviano un sistema che espelle e gonfia una grande tenda. Questo sarà il primo componente della base lunare. Dopo averla dispiegata, il team accenderà una stampante 3D mobile, che farà in modo che sulla "tenda" gonfiata ci sia uno spesso strato di regolite. Questo assicura una migliore protezione contro tutti i pericoli della Luna. Dopo aver trascorso il primo giorno o due a scansionare l'ambiente, la stampante continuerà a fabbricare più segmenti del prodotto finale. Poiché il progetto è modulare, la stampante sarà in grado di mantenere lo stesso file .gcode per la stampa. Lentamente, la base comincerà a diventare più grande, abbastanza grande per iniziare a sistemarsi. Tutte le cupole saranno ricoperte da uno strato di vernice metallica che coprirà l'interno della base, in modo da fornire un ulteriore strato contro le radiazioni.

Acqua
Cibo
Elettricità
Aria

Rifornire d'acqua una comunità sulla Luna sembrerebbe un compito estremamente arduo, e a prima vista sembra vero. Secondo un rapporto pubblicato dalla NASA, è stata confermata la presenza di acqua sotto forma di ghiaccio ai poli della Luna. Poiché vorremmo costruire nella parte meridionale della luna, saremmo in grado di accedere a una fonte d'acqua. A questo scopo utilizzeremo il sistema PROSPECT dell'ESA. Inoltre, estrarre l'acqua dall'aria e dall'urina sarebbe importante per essere efficienti nel riutilizzo dell'acqua. Cercheremo di creare un sistema chiuso (per quanto riguarda l'acqua).

La cura del cibo sarebbe una grande sfida. Per i primi due mesi circa, gli astronauti dovranno consumare cibo per astronauti. Se tutto va bene, gli astronauti potranno passare a una dieta parzialmente vegetale. Questa sarà fornita dalle piante e dalle alghe in crescita, che a quel punto potranno essere raccolte. La dieta degli astronauti (e quindi il loro apporto calorico) sarà calcolata sulla Terra per migliorare l'efficienza della serra. In questo modo si ridurrà il bisogno di quantità inutili di cibo.

La nostra principale fonte di energia proverrà da "parchi" di pannelli solari ad alta efficienza. Questi saranno esposti a una quantità quasi perpetua di luce solare, il che ci consentirà di non avere bisogno di enormi batterie per l'immagazzinamento. Abbiamo considerato la possibilità di raccogliere e utilizzare l'He3, ma abbiamo concluso che sarebbe estremamente pericoloso e non praticabile in questa fase iniziale di sviluppo. Siamo consapevoli che anche il riscaldamento del campo lunare costerà energia, per questo la nostra principale fonte di calore sarà il calore in eccesso (dalle macchine) ed è per questo che abbiamo così tanti pannelli solari.

Per rendere l'aria respirabile abbiamo bisogno di circa 78% di azoto e 20% di ossigeno. All'inizio questo obiettivo sarà raggiunto utilizzando l'aria compressa proveniente dalla terra.

In seguito potremo estrarre l'ossigeno dalla superficie stessa della Luna con un processo chiamato elettrolisi a sali fusi. Questo trasformerà il suolo lunare in ossigeno e altri metalli. Anche le piante all'interno aiutano.

Per ora non ci sono prove che sulla Luna ci siano enormi quantità di azoto. Se si dovessero trovare lungo il percorso, potremmo usarle per rendere l'aria respirabile. Fino ad allora dovremo utilizzare l'azoto compresso proveniente dalla Terra.

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.

Quando mandiamo i nostri astronauti sulla Luna, cerchiamo di mettere tutto il carico intorno a loro (come se fossero in un guscio protettivo). Questo per evitare che nel loro corpo entrino molte radiazioni, che sarebbero maligne. L'allestimento del primo segmento sarà eseguito da robot, in modo che gli astronauti non siano esposti alle radiazioni dirette del sole. Inoltre, una parte del campo sarà costruita all'interno del cratere Shackleton, il che ridurrà notevolmente la quantità di radiazioni che entrano in quella parte del campo lunare. Una volta terminato il primo segmento, gli astronauti potranno lasciare la loro navicella. I segmenti sono costituiti in gran parte da metalli estratti dalla regolite, ricoperti da un altro spesso strato di regolite. Grazie al posizionamento e all'enorme quantità di materiale, l'impatto della meteora sarà annullato.

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

Gli astronauti lavorano a turni, quindi non tutti i loro orari di sonno saranno uguali. La giornata è divisa in tre turni: mattina, pomeriggio e sera. La mattina e la sera sono occupate da un astronauta ciascuna, mentre il pomeriggio da due. Dopo il risveglio, gli astronauti dovranno fare un po' di stretching, vestirsi e consumare il pasto. Dopo lo stretching, gli astronauti guarderanno il pannello di controllo nella loro stanza principale. Su questo schermo vengono visualizzate le commissioni, da alta a bassa priorità. Alla fine del turno, questi compiti devono essere completati. Dopo aver portato a termine tutti gli incarichi, il turno terminerà (la durata può variare, ma è di almeno 9 ore). A seconda dell'orario del turno, possono scegliere tra: dormire, rilassarsi o fare l'esercizio quotidiano obbligatorio. Il relax comprende la lettura di (e)libri, la visione di un film, i giochi, ecc. Per mantenere il loro ritmo circadiano (personalizzato), saranno esposti all'illuminazione artificiale a seconda dei turni. Per evitare che gli astronauti impazziscano, verrà dato loro un obiettivo personale. Inoltre, potranno chiamare i loro parenti e i loro cari.

Gli astronauti possono studiare una grande varietà di cose, come l'influenza della microgravità, la composizione del suolo lunare, ecc.

 

A lungo termine gli obiettivi potrebbero cambiare, ad esempio la base lunare potrebbe diventare un aeroporto interstellare per raggiungere destinazioni più lontane (a causa della minore quantità di carburante necessaria per partire dalla Luna). Questo avrà un enorme impatto sui compiti che gli astronauti dovranno portare a termine.



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