Seminario Giaime Cao, 29-03-2012

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Il seminario presenta lo stato dell'arte delle tecnologie per l'esplorazione umana dello spazio, ad eccezione dei lanciatori, e sarà focalizzato sui risultati brevettuali recentemente ottenuti dall'Università di Cagliari e dal CRS4 nel settore.

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Seminario Giaime Cao, 29-03-2012

  1. 1. Università degli Studidi Cagliari
  2. 2. Università degli Studidi Cagliari
  3. 3. Università degli Studidi Cagliari
  4. 4. Università degli Studidi Cagliari
  5. 5. Università degli Studidi Cagliari
  6. 6. Università degli Studidi Cagliari
  7. 7. Università degli Studidi Cagliari
  8. 8. Università degli Studidi Cagliari
  9. 9. Università degli Studidi Cagliari
  10. 10. Università degli Studidi Cagliari
  11. 11. Università degli Studidi Cagliari
  12. 12. Università degli Studi di Cagliari ISECG StrategyDevelopment a common roadmap Maximisation of economic return Elaboration of two feasible pathways for human missions ISECG PathwaysDevelopment of a representative mission scenario over 25 yearshorizon which is considered technically feasible Asteroid next Moon next
  13. 13. Università degli Studidi Cagliari
  14. 14. Università degli Studidi Cagliari
  15. 15. Università degli Studi di Cagliari LUNA MARTEDistanza 363104-405696 km 55·106-101·106 kmDurata viaggio 3 giorni Sei mesiGravità 1/6 g 1/3 gTemperatura -40 ÷ 123 °C 150 ÷ 243 KAtmosfera 10-12 torr 8 mbar (CO2 95,3%v/v, N2 2,7% v/v)Costituenti del Ilmenite, Pirosseni, Plagioclasi, Pirosseni, Ossidi disuolo Plagioclasi, Anortite Ferro, Olivina
  16. 16. Università degli Studidi Cagliari
  17. 17. Università degli Studi di CagliariISRU: In-Situ Resorce Utilization Technologies to extract consumables (O2, H2O, N2) for human life- support replenishment and source material for ISFRISFR: In-Situ Fabrication and Repair Fabrication Technologies Repair and Non Destructive Evaluation Technologies Habitat StructuresPerspectives: Minimize the materials carried from Earth Reduce launch mass and cost Increase mission-time
  18. 18. Università degli Studidi Cagliari
  19. 19. Università degli Studidi Cagliari
  20. 20. Università degli Studi di Cagliari Assemblaggio elementi strutturali Produzione di Produzione energiaelementi strutturali PROCESSO elettrica solare BREVETTATO rappresentazione schematica Scavo del suolo Miscelazione lunare o polveri marziano Arricchimento del suolo lunare o marziano in ilmenite o ematite
  21. 21. Università degli Studi di CagliariLunar JSC-1A Mojave Mars JSC-1A
  22. 22. Università degli Studidi Cagliari
  23. 23. Università degli Studidi Cagliari
  24. 24. Università degli Studidi Cagliari
  25. 25. Università degli Studi di Cagliari AB A+B A+B AB A+BReactants Ignition Propagation Product SHS reactions: exothermic chemical reaction process Combination of metals and non-metals to produce novel materials Once ignited, a combustion wave propagates in a self- sustained manner
  26. 26. Università degli Studidi Cagliari
  27. 27. Università degli Studidi Cagliari
  28. 28. Università degli Studidi Cagliari
  29. 29. Università degli Studidi Cagliari
  30. 30. Università degli Studidi Cagliari
  31. 31. Università degli Studi di Cagliari Effect of gravity level on the average velocity of the self-propagating combustion front for the cases of (Al/FeTiO3) molar ratios equal to 2 (a) and 3 (b) 10 10 (a) 1g (b) 1g 0g 0g 8 8 6 6 v , mm/sv , mm/s f f 4 4 2 2 0 0 0 4 8 12 16 20 24 28 32 0 4 8 12 16 20 24 28 32 RL content, wt.% RL content, wt.%
  32. 32. Università degli Studi di Cagliari Elementi strutturali Struttura AssemblaggioCompressive strength measurementsprovided average values of 27.2 3.6and 25.8 3.6 MPa, for the S2_RL20and S3_RL30 systems, respectively
  33. 33. Università degli Studidi Cagliari XRD diffraction patterns of system S3_RL30
  34. 34. Università degli Studidi Cagliari
  35. 35. Università degli Studidi Cagliari
  36. 36. Università degli Studidi Cagliari
  37. 37. Università degli Studi di Cagliari Processo brevettato Coltivazioni agricole Fotobioreattori SRadiazione solare ECLSS S NUOVI Atmosfera Marziana (Stazione Spaziale) IMPIANTI E S Suolo Marziano Generazione TECNOLOGIES energiaS Habitat Astronauti Generazione energiaS Radiazione solare
  38. 38. Università degli Studi di Cagliari Atmosfera marziana Propellenti Parco mezzi (Rover, macchine Suolo marziano SERBATOI operatrici)Radiazione solare Ossigeno HABITAT SEZIONE ECLSS ASTRONAUTI CHIMICO-FISICAS AcquaGenerazione Acido Nitrico Serre o Fertilizzanti Vegetali energiaS coltivazioni Acqua irrigua idroponiche SEZIONE Suolo marziano disidratato Realizzazione BIOLOGICA strutture abitative Confinamento Biomassa Edibile del processo brevettato Atmosfera Suolo marziana marziano
  39. 39. Università degli Studi di Cagliari Prodotti Unità Valore UtilizzoOssigeno kg/h 41,66 Produzione aria respirabileAcqua kg/h 3,85 Idropotabile e/o igenicaAmmoniaca kg/h 2,00 Propellente e fertilizzanteMiscela CO+CO2 kg/h 78,86 PropellenteAcido nitrico kg/h 0,13 Intermedio per fertilizzanti e/o liscivianteNitrato d’ammonio kg/h 0,25 FertilizzanteIdrogeno kg/h 0,04 Propellente o produzione acquaAr, Ar-N2 kg/h 0,03 Produzione aria respirabileLiquido con nutrienti kg/h 100,00 Irrigazione colture vegetali e/o produzione acquaBiomassa edibile kg/h 0,09 Alimentazione astronautiSuolo marziano disidratato kg/h 4888,49 Fabbricazione elementi strutturali Risorse Quantità minime richieste (kg/giorno/astronauta) Ossigeno 0,84 Azoto 2,81 Cibo (disidratato) 0,62 Acqua (potabile) 3,91 Acqua (scopi igienici) 25,58
  40. 40. Università degli Studidi CagliariIMPIANTI FOTOVOLTAICI IMPIANTI ISRU E ECLSS ROVER SERRE O COLTIVAZIONI IDROPONICHE

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