T O MARS AND BEYOND... IT’S TIME FOR CHAIN REACTION Presentazione realizzata per la pconferenza nazionale "Express Yourself" 2015 Autori: A.Taglialatela, V. Di Vicino, L. Ioime, A. Giangrande e L. Cianniello (II B, LS “Mazzini” di Napoli, prof. P. Palazzo)

2. MISSIONE
NELLO SPAZIO
•La nostra missione
è mandare 8
astronauti nello
spazio per due anni
•Abbiamo pensato
alle loro necessità di
cibo, acqua e
ossigeno

3. Di cosa necessitano gli 8 astronauti?
Noi abbiamo focalizzato la nostra attenzione su:
CIBO DA
TRASPORTARE
PRODUZIONE
DI OSSIGENO
CONSUMO E
PRODUZIONE
DI ACQUA
PIANTE
ALIMENTARI
DIETA
CONSUMO
DI ENERGIA

4. Caratteristiche e apporto dei
cibi trasportati
Lattuga Patata Soia Frumento Pomodoro Noci Pinoli Arachidi Zucchero
di canna
Altezza coltura
(cm)
25 80 50 65 45 - - - -
Periodo crescita
(gg)
28 90 97 85 84 - - - -
Max (ore)
fotoperiodo
24 14 14 24 12 - - - -
O2 emesso (g/m²
gg)
11,3 46,6 23 56,9 37 - - - -
Energia
(Kcal/100g)
294 375 455 377 253 689 595 598 0
Proteine (g/100g) 29,2 9,8 40 17,65 18,9 14 31,9 29 0
Grassi (g/100g) 5,0 4,8 22 2,2 3,6 68 50,3 50 0
Carboidrati
(g/100g)
52,5 85,5 33 78 67,2 5,1 4,0 8,5 99,98
Caratteristiche e apporto dei cibi
trasportati
Fonte: Avanposto24- Wikipedia

5. Fabbisogno giornaliero di un membro
dell’equipaggio
Fabbisogno giornaliero di un membro
dell’equipaggio

6. Dieta spazialeDieta spaziale
LunedìLunedì MartedìMartedì MercoledìMercoledì GiovedìGiovedì VenerdìVenerdì SabatoSabato DomenicaDomenica
PranzoPranzo
22
pomodoripomodori
100g soia100g soia
15g noci15g noci
22
pomodoripomodori
100g100g
soia+ 15gsoia+ 15g
noci+noci+
22
pomodoripomodori
100g soia100g soia
15g noci15g noci LIBEROLIBERO
70g70g
lattugalattuga
15g pinoli15g pinoli
70g70g
patatepatate
70g70g
lattugalattuga
15g pinoli15g pinoli
70g70g
patatepatate
70g70g
lattugalattuga
15g pinoli15g pinoli
70g70g
patatepatate
100g di100g di
zuccherozucchero
di cannadi canna
100g di100g di
zuccherozucchero
di cannadi canna
100g di100g di
zuccherozucchero
di cannadi canna
CenaCena
70g70g
patatepatate
70g soia70g soia
70g70g
pomodoripomodori
70g70g
patatepatate
70g soia70g soia
70g70g
pomodoripomodori
70g70g
patatepatate
70g soia70g soia
70g70g
pomodoripomodori
15g15g
arachidiarachidi
150g150g
zuccherozucchero
di cannadi canna
15g15g
arachidiarachidi
150g150g
zuccherozucchero
di cannadi canna
15g15g
arachidiarachidi
150g150g
zuccherozucchero
di cannadi canna
70g70g
frumentofrumento
50g pinoli50g pinoli
70g70g
frumentofrumento
50g pinoli50g pinoli
70g70g
frumentofrumento
50g pinoli50g pinoli

7. Una pianta per poter vivere ha bisogno:Una pianta per poter vivere ha bisogno:
-Acqua;-Acqua;
-Luce;-Luce;
-Ossigeno;-Ossigeno;
-Produzione di anidride carbonica.-Produzione di anidride carbonica.

8. Qual è la pianta che produce piùQual è la pianta che produce più
ossigeno in assoluto?ossigeno in assoluto?
La prima cosa che verrebbe spontaneoLa prima cosa che verrebbe spontaneo
pensare è che più una pianta è grande,pensare è che più una pianta è grande,
maggiore è la quantità di ossigeno chemaggiore è la quantità di ossigeno che
produce. Se questo è corretto in terminiproduce. Se questo è corretto in termini
assoluti, non lo è per niente in terminiassoluti, non lo è per niente in termini
relativi. Infatti, il modo corretto direlativi. Infatti, il modo corretto di
ragionare è in termini di efficienzaragionare è in termini di efficienza
fotosintetica.fotosintetica.
(fonte: http://www.actionmutant.net/coltivazione/piante-carnivore/led-per-coltivare-
piante-bassi-consumi-ed-alta-efficienza/)

9. EFFICIENZA FOTOSINTETICA
(Frazione di energia
luminosa convertita in
glucosio)
PIANTE GLUCOSIO IN
GRAMMI
Trifoglio 4,7-6,5
Patata 5,0-7,3
Orzo 5,6-9,4
Canna da zucchero 7,0-8,0
Barbabietola da zucchero 10
Fonti: http://www.giardinare.it/tesi di laurea Dott.ssa Daniela Gentile

10. Quale pianta consuma minor quantitàQuale pianta consuma minor quantità
d’acqua?d’acqua?
L’acqua è indispensabile a tutte le piante perL’acqua è indispensabile a tutte le piante per
svolgere le reazioni metaboliche molto simili.svolgere le reazioni metaboliche molto simili.
Esistono piante che riescono a rallentare ilEsistono piante che riescono a rallentare il
metabolismo durante gli stress idrici. Ci sono poimetabolismo durante gli stress idrici. Ci sono poi
piante che riescono a limitare la perdita perpiante che riescono a limitare la perdita per
traspirazione in vari modi, ma anche in questotraspirazione in vari modi, ma anche in questo
modo i consumi sono probabilmente gli stessi,modo i consumi sono probabilmente gli stessi,
quello che cambia solo l’efficienza nel ridurre laquello che cambia solo l’efficienza nel ridurre la
perdita di acqua e quindi necessitano di assorbirneperdita di acqua e quindi necessitano di assorbirne
meno.meno.

11. CONSUMI DI ACQUA
DELL’EQUIPAGGIO
Ogni astronauta consuma in media 2ℓ di acqua al
giorno
Il consumo totale di 8 astronauti per i due anni di
viaggio è di circa 12000ℓ
Il fabbisogno di acqua è quindi trasportabile in un
serbatoio di dimensioni 1,5 m x 1,5 m x 5,3 m
E PER LE PIANTE ALIMENTARI TRASPORTATE A
BORDO COME SI SODDISFA IL LORO FABBISOGNO
DI ACQUA?

12.
Bob Bagdigian, della Marshall
Space Flight Center, parla del
processo di filtraggio dell’acqua
(Water Recovery System)
Fonte: www.space.com/6398-space-urine-recycler

13. Distillazione del vapore
compresso:
L’urina viene bollita per trasformare l’acqua in
essa contenuta (90/95%) in vapore
Camera di
distillazione:
Il vapore viene fatto salire in una
camera di distillazione che
riproduce la forza di gravità e
elimina le impurità
Purificazione e
Miscelazione:
Il vapore viene riportato allo stato
liquido per essere sottoposto ad un
ultimo stato di miscelazione per poter
diventare potabile

14. Fabbisogno idrico giornaliero: 2000 ml
Produzione media di urina giornaliera: 1500 ml
Percentuale d’acqua nell’urina: 95% (circa 1425 ml d’acqua)
Acqua ricavabile dall’urina: 85% (circa 1211,25 ml di acqua)
La produzione di urina giornaliera varia a seconda
dell’alimentazione. Con un’alimentazione iperproteica la
produzione aumenta, con un’alimentazione vegetariana la
produzione diminuisce
Fonte: http://multescatola.com/biblioteca/moda-e-
stile/iss-eclss.php

15. Ottenere l’acqua su Marte
Presenza di ghiaccio
(Mars Global Surveyor)
Liberare gas serra sotto
una cupola
-acqua liquida
-clima più caldo
-atmosfera meno rarefatta
Non disperde e lascia passare più
radiazioni termiche
(come dimostrato dalle foto della sonda spaziale statunitense Mars Global Surveyor
lanciata in orbita dalla NASA)

16. ESPERIMENTO
Dimostrare l’innalzamento più rapido della temperatura causato
dall’effetto serra
No effetto serra Effetto serra-
plastica
Effetto serra-
vetro
MATERIALI:
•PC
•TAPPETINO DEL MOUSE
•SENSORE DI TEMPERATURA
•CONTENITORE DI PLASTICA
•CONTENITORE DI VETRO
•PORTALAMPADA
•LAMPADA DA 150 WATT
•ASTA CON TREPIEDI E MORSETTO

18. PRODUZIONE DI
OSSIGENO
QUALE SOLUZIONE
PER IL FABBISOGNO
DI OSSIGENO?

19. Prova sperimentale
Materiali
• buretta
• contenitori
•Cronometro
• lampade fredde
( rosso, giallo, verde, blu)
•treppiede con asta
•alga EGERIA DENSA

20. Quale è il miglior colore di luce per la
produzione di ossigeno nelle piante ?
Trascorsi 81 minuti
abbiamo constatato che
il colore della luce
migliore è il blu. Infatti
grazie alla pressione
esercitata dall’ossigeno
nella buretta, l’ altezza
della colonna d’acqua è
diminuita di 30 ml.

21. Il miglior colore è il
• La luce solare viene emessa dal
sole sotto forma di radiazione
elettromagnetica
• Le radiazioni emesse dal sole
sono di varia natura, non tutte
visibili, e caratterizzate da una
diversa lunghezza d'onda.
• Ogni lunghezza d'onda
determina caratteristiche
particolari che agiscono in
misura distinta sugli organismi
viventi
• Il sole emette in particolare
radiazioni che vanno
dall'infrarosso (radiazione
calorica) all'ultravioletto
BLU
(Fonti: http://www.giardinare.it/ articolo di Ida Lucia Grimaldi
-Laurea in biologia, 1969 in genetica dei microorganismi, sui batteriofagi di
E.coli. )

22. • All'interno dei cloroplasti
esistono diversi tipi di
molecole che vengono
identificate con i nomi di
clorofilla A, B, C ecc.
• La clorofilla A, essendo
presente per un 75% del
totale nelle piante verdi è
responsabile della maggior
parte degli zuccheri prodotti
e assorbe nei colori del blu ,
violetto e rosso.
• In termini di lunghezza
d'onda il grosso della luce
solare assorbita ed utilizzata
dalle foglie per svolgere il
processo fotosintetico si
trova tra i 600 e 700 nm
• La clorofilla la vediamo di
un bel colore verde perchè
riflette la componente verde
della luce solare ed assorbe
invece nelle componenti del
rosso, del violetto e del blu

23. Dalle piante si può
ricavare energia

24. Plant-e: un nuovo sistema per produrre energia
pulita dalle piante che crescono
Plant-e, una start-up olandese che ha sviluppato un
sistema per sfruttare le piante come fonti di energia.
Perché ciò avvenga, è necessario avere a disposizione
piante da coltivare, acqua e una fonte luminosa.
Il sistema sarebbe anche applicabile su terreni
inadatti per la coltivazione di ortaggi destinati
all'alimentazione.

26. ATTRAVERSO IL MOVIMENTO …
SI PUO’ PRODURRE ENERGIA

27. IL NOSTRO PROGETTO E’
QUINDI CONCLUSO
Possiamo portare piante
alimentari
Possiamo portare acqua ma
anche riciclarla
Possiamo in serra produrre
ossigeno
Possiamo produrre energia

28. Relatori per la classe 2 sez. B del liceo “G. Mazzini” :
Lorenzo Ioime
Liliana Cianniello
Andrea Giangrande
Vincenzo Di Vicino
Alessia Taglialatela