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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: Pulpito 360

IES Viera y Clavijo  La Laguna    Spagna Da 17 a 18 anni

Visualizzatore esterno per progetto 3d

Descrizione del progetto

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Descrivete il vostro progetto Moon Camp.

Il nostro progetto consisterà essenzialmente in una base esagonale sotterranea, poiché è una struttura molto comune in natura e porta equilibrio alla base stessa. Inoltre, per alimentare la base, abbiamo trovato due modi pratici ed ecologici per estrarre l'energia dal sole e dall'acqua, il primo metodo consiste in pannelli solari mentre il secondo prende l'energia da un sistema di estrazione idraulica situato nelle vicinanze della base, inoltre, abbiamo costruito 4 moduli esagonali nelle vicinanze della base che svolgono rispettivamente funzioni diverse; due di essi realizzeranno il sostentamento idraulico delle colture idroponiche. Negli altri due ci saranno le macchine necessarie per realizzare i processi chimici che produrranno ossigeno e ricicleranno l'acqua.

Dove volete costruire il vostro Moon Camp?

Il progetto iniziale prevedeva la costruzione del campo lunare in un cratere di 72 chilometri chiamato Sirsalis E, situato nella parte occidentale della Luna, in particolare alle coordinate 8.1ºS, 56.5ºW. Ci sono molti crateri con la stessa nomenclatura, ma questo è stato scelto per motivi di dimensioni. Questo cratere ha una temperatura approssimativa di 120ºC in superficie; tuttavia, nella sua parte inferiore, la temperatura scende a -350ºC, con un divario di circa 230ºC nel mezzo. Abbiamo deciso di costruire la nostra base qui per la quantità di spazio disponibile e per la sua relativa vicinanza ai poli lunari, che renderà più agevole il processo di estrazione dell'acqua e il suo trasporto alla base.

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

Il nostro campo lunare sarà costruito utilizzando le tecniche necessarie e i materiali di base fondamentali. In primo luogo, si scaverà una buca nel cratere prescelto, creando una galleria sotterranea in cui costruiremo la nostra base. Poi, si costruirà la base stessa, mettendo al suo posto singoli pezzi modulari che saranno progettati per rendere il processo più semplice. Il recupero esterno sarà realizzato in alluminio, in quanto si tratta di un materiale leggero e malleabile che protegge la parte interna della base dagli agenti esterni. Anche la superficie esterna sarà in titanio, in quanto si tratta di un materiale duro, leggero, resistente al calore e con una grande resistenza alla corrosione. Inoltre, il recupero interno sarà costituito da fibre ceramiche che apportano proprietà difensive che aumentano la sicurezza della base. Per concludere, le finestre saranno realizzate in silicato di alluminio, grazie alla sua resistenza.

Acqua
Cibo
Elettricità
Aria

Data la presenza di acqua ghiacciata nei poli lunari, rilevata nel 2009 dalla NASA e valutata in 600 milioni di tonnellate, possiamo fornire tale risorsa estraendola, per poi adattarla al consumo umano. Sarà trasportata alla base con veicoli specializzati, dove subirà i necessari processi chimici.
Inoltre, la base avrà un sistema di riciclaggio dell'acqua simile a quello della ISS. Il sistema di recupero dell'acqua si ispira al meccanismo inventato da Paul Sabatier all'inizio del XX secolo. Il sistema produce acqua e metano da anidride carbonica e idrogeno.

La maggior parte del cibo sarà prodotta nella base, quindi non ci sarà bisogno di ricevere costantemente rifornimenti dalla Terra. In uno dei nostri moduli pianteremo una coltura idroponica, con luci artificiali adattate e una grande varietà di verdure che, oltre al cibo, forniranno ossigeno. D'altra parte, per tenere conto dei gusti personali degli astronauti e rendere il soggiorno il più confortevole possibile, verranno trasportate dal nostro pianeta grandi quantità di cibo disidratato (carne, molluschi, pesce e altre basi della piramide alimentare).

L'energia sarà generata con due metodi diversi. Il primo sarà un collettore parabolico, un tipo di collettore solare termico. Il secondo sarà una turbina idraulica, che consiste in un grande processo in cui viene installato un deposito d'acqua sulla superficie lunare. La sostanza evaporerà, inviando il vapore attraverso un tubo in cui è collocata una turbina. La turbina girerà, producendo energia, e il vapore raggiungerà un secondo deposito posto in un cratere lunare. A questo punto si condenserà e passerà attraverso un secondo tubo con una turbina, raggiungendo il primo deposito.

L'aria all'interno della stazione sarà prodotta attraverso l'Oxygen Generation System (OGS), un sistema progettato dalla NASA nel 2007, che, grazie all'elettrolisi (un processo chimico in cui l'elettricità viene immessa dalle energie rinnovabili della stazione), utilizza parte dell'acqua riciclata per produrre ossigeno. L'acqua viene poi divisa in ossigeno (O2) e idrogeno (H2), il primo espulso all'interno della base e il secondo utilizzato per produrre acqua (H2O) e metano (CH4), che viene espulso nello spazio.

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.

La nostra base sarà situata nel sottosuolo lunare, in modo da essere protetta dai frequenti impatti meteorici sulla superficie. Inoltre, come abbiamo già detto, le pareti della nostra base saranno ricoperte da uno strato di fibra di ceramica, che è un ottimo isolante elettrico e termico per i drastici cambiamenti di temperatura. Per proteggere gli astronauti dalle radiazioni cosmiche, invece, utilizzeremo un meccanismo innovativo basato su magneti superconduttori al diboruro di magnesio (MgB2), in grado di funzionare perfettamente ad alte temperature. Questi creerebbero una sorta di magnetosfera artificiale intorno alla stazione, simulando un meccanismo che impedisce l'esposizione alle radiazioni.

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

Per cominciare, il nostro equipaggio sarà formato da 8 membri che svolgeranno molte funzioni durante la giornata. Prima di tutto, è necessario affermare che tutte queste persone lavoreranno ad un livello di capacità molto elevato e dovranno sapersi gestire in circostanze difficili, oltre a possedere conoscenze di primo soccorso. Detto questo, l'equipaggio sarà formato da almeno due astronauti professionisti, due medici (per prevenire eventuali ferite gravi causate dalla manipolazione del materiale all'interno della base o da agenti esterni non controllabili) e uno psichiatra, per motivi mentali, come la prevenzione di qualsiasi tipo di disturbo mentale provocato in quelle circostanze (per esempio, claustrofobia, stress o demenza). Inoltre, una persona specializzata in fitness sarebbe un'ottima scelta da aggiungere all'equipaggio, poiché è necessario rafforzare i muscoli per non perdere massa muscolare a causa della gravità e di altri agenti spaziali. Inoltre, questa persona sarà il primo responsabile dell'allenamento e della dieta. Allo stesso modo, i tecnici, in particolare gli elettricisti e gli informatici, risolveranno molti problemi di fatto, come un sistema operativo o un errore elettrico nella base; uno di loro si adatterebbe perfettamente alla base, lasciando un posto agli altri per soddisfare l'intero equipaggio. Per concludere, un paio di fisici sarebbero necessari per calcolare le distanze, per conoscere meglio gli agenti esterni dello spazio e come prevenirli.

 

In secondo luogo, è necessario stabilire un orario, infatti, è stata assegnata una stanza per svolgere queste funzioni, che è quella centrale, l'orario o il programma si articolerà in un formato giornaliero; per prima cosa, l'intero equipaggio si alzerà e farà colazione, poi, lavorerà nei rispettivi compiti (che includono la raccolta di campioni di risorse lunari, così come l'analisi dei dati, la verifica che tutto funzioni all'interno della base, ecc) per 6 ore con una piccola pausa di 30 minuti in mezzo. Dopo aver terminato i loro compiti, pranzeranno. Poi, si alleneranno per un'ora e mezza. Per concludere, l'equipaggio si godrà il meritato tempo libero per 3 ore con attività come comunicare con le famiglie, guardare serie TV, ascoltare musica, ecc. Infine, termineranno la loro routine riposando.



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