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di Cagliari
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Development a common roadmap
Maximisation of economic return
ISECG Strategy
Elaboration of two feasible pathways for human missions
Development of a representative mission scenario over 25 years
horizon which is considered technically feasible
�Asteroid next
�Moon next
ISECG Pathways
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LUNALUNA MARTEMARTE
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
suolo
Ilmenite, Pirosseni,
Plagioclasi, Anortite
Plagioclasi, Pirosseni, Ossidi di
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 energia Produzione di PROCESSO
Produzione energia elettrica solare
Scavo del suolo lunare o marziano
Arricchimento del suolo lunare o marziano in ilmenite o ematite
Miscelazione polveri
Produzione di elementi strutturali PROCESSO
BREVETTATO
rappresentazione
schematica
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Mars JSC-1AMojaveLunar JSC-1A
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A+BA+B
AB
A+B
AB
IgnitionReactants 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)
8
10
1g
0g
(a)
8
10
1g
0g(b)
0
2
4
6
8
0 4 8 12 16 20 24 28 32
v f , m
m/s
RL content, wt.%
0
2
4
6
8
0 4 8 12 16 20 24 28 32
RL content, wt.%
v f , m
m/s
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Struttura
Assemblaggio
Elementi strutturali
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
Radiazione solare
Coltivazioni agricole
Fotobioreattori SRadiazione solare
Atmosfera Marziana
Suolo Marziano
Radiazione solare
ECLSS S
Habitat
Astronauti
S
Generazione
energiaS
NUOVI
IMPIANTI E
TECNOLOGIES
Generazione
energiaS
(Stazione Spaziale)
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Atmosfera marziana Propellenti
Suolo marziano
Radiazione solare OssigenoSEZIONE
ECLSS
SERBATOI
HABITAT
Parco mezzi (Rover, macchine
operatrici)
Acqua
Acido Nitrico
Fertilizzanti Vegetali
Acqua irrigua
Suolo marziano disidratato
Confinamento Biomassa Edibile
del processo
brevettato Atmosfera Suolo
marziana marziano
SEZIONE
CHIMICO-FISICAS
SEZIONE
BIOLOGICA
Generazione
energiaS
ECLSS
Realizzazione
strutture
abitative
HABITAT
ASTRONAUTI
Serre o
coltivazioni
idroponiche
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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 acquaIdrogeno 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 ISRU E ECLSS
IMPIANTI
FOTOVOLTAICI
SERRE O
COLTIVAZIONI
IDROPONICHE
ROVER
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