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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ISECG Strategy
Development a common roadmap
Maximisation of economic return
Elaboration of two feasible pathways for human missions
ISECG Pathways
Development of a representative mission scenario over 25 years
horizon which is considered technically feasible
Asteroid next
Moon next

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LUNA MARTE
Distanza 363104-405696 km 55·106-101·106 km
Durata viaggio 3 giorni Sei mesi
Gravità 1/6 g 1/3 g
Temperatura -40 ÷ 123 °C 150 ÷ 243 K
Atmosfera 10-12 torr 8 mbar (CO2 95,3%v/v, N2 2,7% v/v)
Costituenti del Ilmenite, Pirosseni, Plagioclasi, Pirosseni, Ossidi di
suolo Plagioclasi, Anortite Ferro, Olivina

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ISRU: In-Situ Resorce Utilization
Technologies to extract consumables (O2, H2O, N2) for human life-
support replenishment and source material for ISFR
ISFR: In-Situ Fabrication and Repair
Fabrication Technologies
Repair and Non Destructive Evaluation Technologies
Habitat Structures
Perspectives:
Minimize the materials carried from Earth
Reduce launch mass and cost
Increase mission-time

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Assemblaggio
elementi
strutturali
Produzione di Produzione energia
elementi 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

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Lunar JSC-1A Mojave Mars JSC-1A

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AB
A+B A+B AB
A+B
Reactants 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

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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/s
v , 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.%

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Elementi strutturali Struttura
Assemblaggio
Compressive strength measurements
provided average values of 27.2 3.6
and 25.8 3.6 MPa, for the S2_RL20
and S3_RL30 systems, respectively

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XRD diffraction patterns of system S3_RL30

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Processo brevettato
Coltivazioni agricole
Fotobioreattori S
Radiazione solare
ECLSS S NUOVI Atmosfera Marziana
(Stazione Spaziale)
IMPIANTI E
S Suolo Marziano
Generazione TECNOLOGIES
energiaS
Habitat
Astronauti Generazione
energiaS
Radiazione solare

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Atmosfera marziana Propellenti
Parco mezzi
(Rover, macchine
Suolo marziano SERBATOI operatrici)
Radiazione solare Ossigeno HABITAT
SEZIONE ECLSS ASTRONAUTI
CHIMICO-FISICAS Acqua
Generazione 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

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Prodotti Unità Valore Utilizzo
Ossigeno kg/h 41,66 Produzione aria respirabile
Acqua kg/h 3,85 Idropotabile e/o igenica
Ammoniaca kg/h 2,00 Propellente e fertilizzante
Miscela CO+CO2 kg/h 78,86 Propellente
Acido nitrico kg/h 0,13 Intermedio per fertilizzanti e/o lisciviante
Nitrato d’ammonio kg/h 0,25 Fertilizzante
Idrogeno kg/h 0,04 Propellente o produzione acqua
Ar, Ar-N2 kg/h 0,03 Produzione aria respirabile
Liquido con nutrienti kg/h 100,00 Irrigazione colture vegetali e/o produzione acqua
Biomassa edibile kg/h 0,09 Alimentazione astronauti
Suolo 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

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IMPIANTI
FOTOVOLTAICI
IMPIANTI ISRU E ECLSS
ROVER
SERRE O
COLTIVAZIONI
IDROPONICHE