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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: Moontugas

Daniel Sampaio  Sobreda    Portogallo 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 avrebbe la forma di una capsula/tubo (le pareti devono essere rotonde per controllare la pressione dell'aria) per poter rimanere nel sottosuolo della Luna, dove sarebbero esposti solo l'"ingresso dell'ascensore", i pannelli solari e i collettori solari. Questa capsula sarebbe composta da nove divisioni principali: la cucina, dove verrebbero conservati gli integratori alimentari; il dormitorio/soggiorno, dove si troverebbero i cinque letti retrattili; poi avremmo un corridoio con due bagni; infine, il centro di comunicazione con la Terra; un'area di disinfezione che sarebbe collegata al "Lift Entrance" sovrastante, che consente il passaggio alla superficie lunare; collegato a questo, avremmo il laboratorio; poi la palestra, dove la squadra potrebbe guadagnare massa muscolare; un altro corridoio con due bagni; e, infine, avremmo la serra, dove si produrrebbero cibo e ossigeno. I pannelli solari devono trovarsi sopra la parte sotterranea del Moon Camp per poterli collegare facilmente ai materiali di lavoro che necessitano di energia nel laboratorio. Oltre all'infrastruttura sotterranea, che collega tutte le divisioni, nella parte sinistra ci sarà un tunnel di emergenza, nel caso in cui una delle divisioni sia in qualche modo contaminata o comunque pericolosa da raggiungere.

Dove volete costruire il vostro Moon Camp?

Il nostro campo lunare è stato progettato per essere costruito all'interno di un tunnel di lava (la struttura naturale della Luna), in modo da proteggerlo dalle radiazioni solari e dalla caduta di meteoriti. Volevamo anche che fosse situato vicino al Polo Sud, perché c'è una maggiore probabilità di trovare acqua ghiacciata in modo più localizzato rispetto a quella che troveremmo al Polo Nord. Ovviamente, il nostro campo lunare deve trovarsi sul lato della luna che rimane rivolto verso la Terra; in questo modo favoriremmo una migliore comunicazione tra il nostro satellite naturale e il nostro pianeta, oltre a una certa luce solare riflessa dalla Terra durante la notte e a una protezione extra contro i meteoriti.

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

Per costruire il nostro campo lunare saranno necessari dei robot. Questi robot dovrebbero essere in grado di costruire l'intera struttura all'interno dei tunnel di lava. Per costruire la struttura primaria della nostra capsula lunare, abbiamo pensato di utilizzare il grafene tridimensionale, perché è un materiale straordinariamente resistente e allo stesso tempo leggero, quindi più facile da trasportare sulla Luna. Per completare questo supporto di grafene, si costruiranno sopra di esso pareti di cemento ricavate dalla regolite lunare, sfruttando così la geologia della Luna stessa. Infine, tutte le superfici sarebbero rivestite di grafene nella sua forma di isolante Mott, ad eccezione della "Lift Entrance" e delle aree per i pannelli e i collettori solari. Per le aree citate, abbiamo pensato di posizionare uno strato di batterie di grafene nella loro forma superconduttiva sopra il cemento lunare che già ricopre il primo strato di grafene. Poi si utilizzerebbe uno strato di aero grafite, un materiale resistente, molto flessibile e in grado di condurre la corrente elettrica alle batterie al grafene, e infine si installerebbero le cellule fotoelettriche, i pannelli solari e i collettori.

Acqua
Cibo
Elettricità
Aria

In una prima fase, sarebbe necessario ottenere l'acqua attraverso una riserva già portata dalla Terra. Con il proseguire delle ricerche sulla Luna, si potrà ottenere attraverso il ghiaccio lunare presente nel sottosuolo e attraverso la filtrazione dell'urina.

Come per l'acqua, in una prima fase gli astronauti dovranno nutrirsi delle risorse portate dalla Terra, ma il nostro piano prevede di portare nella serra terra ricca di sali minerali, alcuni cianobatteri, uova di insetti e anche di pesci per poter coltivare alimenti più diversificati utilizzando l'acquaponica. Oltre a quanto già menzionato, le feci verrebbero disinfettate e poi inviate alla serra per essere utilizzate come concime naturale.

L'energia sarebbe fornita non solo dai pannelli solari, ma anche da collettori solari che permetterebbero agli astronauti di regolare la temperatura all'interno della capsula. Inoltre, la palestra sarebbe un altro generatore di energia, poiché gli astronauti hanno bisogno di praticare regolarmente esercizi fisici; questa energia verrebbe immagazzinata in batterie.

L'ossigeno, proprio come l'acqua e il cibo, dovrebbe essere inizialmente consumato da una riserva fino a quando i cianobatteri e le piante (della serra) non inizieranno a produrre ossigeno sufficiente per tutte le spese possibili.

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.

Un campo lunare sotterraneo sarà uno scudo naturale per proteggere gli astronauti dal pericolo. I tunnel di lava suggerirebbero corridoi protetti, privi di sbalzi di temperatura, radiazioni dannose e meteoriti. Sarà più efficace di qualsiasi tecnologia terrestre.

L'unica cosa che deve essere esposta in superficie è l'ingresso e i pannelli solari.

Inoltre, l'ingresso sarà retrattile, riducendo la perdita di energia dalla sua ombra e la possibilità che venga colpito da meteoriti.

All'interno della struttura stessa, ogni camera sarà separata da quelle adiacenti da una camera di compensazione con un pulsante di emergenza per bloccare la camera in caso di contaminazione. Per consentire il movimento attraverso la base in questi casi, ci sarà un tunnel di emergenza a lato delle camere principali.

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

Un giorno sul campo lunare deve essere come un giorno sulla ISS:

  • 06h00-06h30 - L'equipaggio si sveglia; igiene mattutina, colazione, visione del notiziario, lettura del riassunto giornaliero, preparazione mattutina al lavoro
  • 07h30 - Conferenza mattutina di pianificazione giornaliera; lavoro (carichi utili, manutenzione dei sistemi, preparazione delle operazioni, esercitazione)
  • 12h00 - Pranzo; lavoro (carichi utili, manutenzione dei sistemi, preparazione delle operazioni, esercitazione)
  • 19h00 - Conferenza serale di pianificazione giornaliera; tempo personale per cena, e-mail, relax, igiene serale.
  • 22h00 - L'equipaggio va a dormire

La routine giornaliera deve prevedere: due ore di esercizio fisico, compiti pianificati ogni 5 minuti (ogni compito deve avere una procedura scritta che gli astronauti possono seguire) e pasti pianificati (pasto di mezzogiorno). Le ore totali di lavoro devono essere contate ogni giorno per assicurarsi che gli astronauti non siano portati allo stremo. A volte, in una missione, sono necessari due o più astronauti e uno degli astronauti deve essere il comandante, che è responsabile, se necessario, di prendere decisioni (insieme a qualcuno che si trova sulla Terra) per gli astronauti.

I compiti devono essere sempre diversi per sfruttare il tempo e studiare cose diverse. Nel giorno lunare potrebbero esplorare e raccogliere campioni da analizzare, mentre nella notte lunare potrebbero analizzare quei campioni in laboratorio.



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