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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: Lunarium

Liceul Teoretic "Vasile Alecsandri  Iași    Romania 15-16 anni

Visualizzatore esterno per progetto 3d

Descrizione del progetto

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Descrivete il vostro progetto Moon Camp.

Il campo è per lo più sotterraneo, con solo 3 moduli in superficie: il centro di comunicazione, la serra e l'osservatorio astronomico. Se l'astronauta vuole andare sottoterra, scenderà in un tubo a spirale e da lì raggiungerà uno qualsiasi dei moduli che desidera. Prima di tutto, abbiamo il quartier generale degli astronauti, dove dormiranno e svolgeranno attività ricreative. La palestra e il bagno sono successivi, e quindi i moduli personali sono su un lato, uno vicino all'altro. L'elettrolizzatore e il depuratore di acqua ghiacciata si trovano uno accanto all'altro, in modo da immettere efficacemente acqua pulita nel circuito. Gli ultimi due moduli sono il laboratorio e la sala della stampante 3D, strettamente collegati tra loro, in quanto la stampante viene utilizzata per diversi scopi, dalla fabbricazione di mattoni alla realizzazione di diverse parti per esperimenti scientifici.

Dove volete costruire il vostro Moon Camp?

Vorremmo costruire il nostro campo lunare al polo nord, più precisamente nel cratere Peary. La posizione ha molti vantaggi, in quanto ci dà la possibilità di pianificare in modo più efficiente la costruzione della base. Come sappiamo, l'illuminazione quasi costante ci fornirebbe molta energia dal Sole, che convertiremmo in energia termica ed elettrica. Inoltre, le piante che crescono nella serra si svilupperebbero a un ritmo più vicino alla Terra, mantenendo l'atmosfera per gli esseri umani. Il calore della luce solare eliminerebbe anche la necessità di un riscaldatore separato nel campo. Un altro vantaggio è la vicinanza del ghiaccio dalla regione del polo nord, quasi permanentemente in ombra. In questo modo, la raccolta del ghiaccio sarebbe molto più facile e l'acqua necessaria verrebbe trovata rapidamente.

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

In primo luogo, è necessaria una stampante 3D relativamente grande. Il regolite può essere utilizzato per produrre mattoni, che in seguito potranno coprire i moduli di superficie dalle radiazioni e dai micrometeoriti che colpiscono la Luna. Mentre si raccoglie la regolite e i mattoni iniziano a prendere forma, vengono dispiegati i moduli gonfiabili e gli apparati che devono essere presenti al loro interno. In secondo luogo, è necessario utilizzare una trivella per scavare un'area per i moduli sotterranei. Anche se questa operazione costa molto tempo, la vicinanza con i tubi di lava all'interno della crosta lunare è un vantaggio anche per quanto riguarda la temperatura. Quando tutti i moduli saranno operativi, gli astronauti vivranno in uno di quelli gonfiabili.

Acqua
Cibo
Elettricità
Aria

Studi recenti hanno dimostrato che il ghiaccio esiste ai poli, nelle zone dove la luce del sole non arriva quasi mai. I nostri astronauti, essendo vicini al ghiaccio, possono facilmente portarlo alla base e utilizzare il depuratore di acqua ghiacciata per trasformarlo in acqua, che può essere studiata in laboratorio, filtrata per uso umano, elettrificata per il carburante o utilizzata per innaffiare le piante. Inoltre, la stazione dei rifiuti umani mantiene un circuito chiuso dell'acqua nel campo, riducendo così al minimo la perdita di acqua. Le prime fonti d'acqua, tuttavia, proverranno dalla Terra.

Nelle prime fasi del campo, il cibo sarà fornito dalla Terra. Quando saranno state condotte ricerche sufficienti e saranno stati piantati i primi semi, gli astronauti inizieranno a produrre il proprio cibo. Le piante saranno tenute nelle migliori condizioni, il fertilizzante e l'acqua saranno ricavati da rifiuti umani trattati. I primi semi possono essere quelli di grano, che potrebbero essere trasformati in pane commestibile per gli esseri umani.

La luce del sole sarà il nostro principale fornitore di energia. Il nostro campo, essendo situato vicino al polo nord, riceverebbe una luce solare quasi continua. Utilizzando i pannelli solari e fotovoltaici esterni, possiamo trasformare la luce solare in energia termica ed elettrica. Per gli intervalli di tempo in cui non c'è luce solare, utilizzeremo delle batterie che immagazzineranno parte dell'energia prodotta dai pannelli, in modo da non avere interruzioni di corrente.

La serra è l'unico fornitore di aria respirabile. Abbiamo collocato il quartier generale degli astronauti proprio sotto la serra, in modo da creare un circuito diretto con il modulo e far respirare agli esseri umani l'aria più fresca durante il sonno. Il campo avrebbe un circuito d'aria tutt'intorno con perdite minime. Quando si verifica un intervallo di tempo in cui non c'è luce solare, tutte le attività scientifiche verrebbero interrotte e gli astronauti non dovrebbero fare altro che riposare.

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 campo lunare, come detto, sarà coperto da mattoni di regolite. Questi mattoni proteggeranno i nostri astronauti dalle radiazioni e dai venti solari. Non ci sarà alcun disagio termico, poiché i pannelli solari trasformeranno la luce solare in energia termica e i tubi di lava saranno un fornitore costante di calore. Le batterie non permetteranno alcuna interruzione di corrente, che potrebbe significare la fine temporanea delle comunicazioni tra il campo lunare e la Terra. Il regolite, essendo molto fine e causando reali pericoli per il sistema respiratorio umano, non circolerebbe nel nostro campo, grazie al modulo di comunicazione che ha una parte che aggancia la tuta dell'astronauta, rendendo superfluo portare la tuta all'interno del campo.

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

L'astronauta si svegliava presto al mattino. La sua giornata iniziava con una colazione vegetariana e una tazza d'acqua con zucchero, per dargli energia. Si riuniva con il suo equipaggio e parlava un po' con loro delle notizie arrivate dalla Terra. Tutti loro si sarebbero diretti verso il laboratorio, per condurre le loro ricerche scientifiche. Qui, il biologo avrebbe fatto vari esperimenti su semi e piante, il chimico avrebbe annotato le sue osservazioni sul comportamento della miscelazione di vari composti organici nello spazio, il fisico avrebbe eseguito simulazioni al computer sul condensato di Bose-Einstein a una temperatura quasi pari allo zero assoluto e l'astrofisico sarebbe stato in superficie, nell'osservatorio astronomico, a studiare un sistema stellare binario. All'ora di pranzo, si riunivano tutti al centro comunicazioni per mangiare. Una coppia di 2 dei 4 astronauti andrà sulla Luna per raccogliere diversi campioni di suolo lunare e ghiaccio da trasformare in acqua. Gli altri due umani andranno in palestra a fare alcuni esercizi per mantenere in salute i muscoli e le ossa. Quando gli esploratori sarebbero tornati, sarebbe stato il loro turno in palestra, mentre gli altri avrebbero controllato tutti i sistemi e gli apparati del campo. Si recano anche all'esterno per controllare i pannelli solari e fotovoltaici e l'integrità dei moduli. All'ora di cena si riuniscono ancora una volta per mangiare. Dopodiché, tutti vanno a finire le ricerche del giorno e accendono l'elettrolizzatore e il depuratore di acqua ghiacciata. L'elettrolizzatore fornirebbe ossigeno per la respirazione e idrogeno, utile come carburante per i futuri razzi e rover. Il depuratore avrebbe trasformato il ghiaccio in acqua, utilizzando l'energia termica dei pannelli solari, che sarebbe poi stata trasportata in bagno, all'apparato di filtraggio. Una volta terminato il lavoro, tutti i membri del gruppo si sono recati al loro quartier generale per giocare e suonare la chitarra. Si divertivano un po' e poi andavano a dormire, per svegliarsi presto il giorno dopo.



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