To mars and beyond

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

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

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

Fabbisogno giornaliero di un membro dell’equipaggioFabbisogno giornaliero di un membro

dell’equipaggio

Dieta spazialeDieta spaziale LunedìLunedì MartedìMartedì MercoledìMercoledì GiovedìGiovedì VenerdìVenerdì SabatoSabato DomenicaDomenica

PranzoPranzo2 2

pomodori pomodori 100g soia 100g soia 15g noci 15g noci

2 2 pomodoripomodori

100g 100g soia+ 15g soia+ 15g

noci+noci+

2 2 pomodoripomodori

100g soia 100g soia 15g noci15g noci LIBEROLIBERO

70g 70g lattuga lattuga

15g pinoli15g pinoli

70g 70g patate patate

70g 70g lattugalattuga



70g 70g lattuga lattuga



100g di 100g di zucchero zucchero di cannadi canna



Cena Cena


70g soia70g soia

70g 70g pomodoripomodori


70g soia70g soia

70g 70g pomodori pomodori


70g soia70g soia

70g 70g pomodori pomodori

15g 15g

arachidiarachidi

150g 150g zucchero zucchero di cannadi canna

15g 15g arachidiarachidi


15g 15g arachidiarachidi


70g 70g frumento frumento 50g pinoli50g pinoli



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.

Qual è la pianta che produce più Qual è la pianta che produce più ossigeno in assoluto? ossigeno in assoluto?

La prima cosa che verrebbe spontaneo La 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 che maggiore è la quantità di ossigeno che

produce. Se questo è corretto in termini produce. Se questo è corretto in termini assoluti, non lo è per niente in termini assoluti, non lo è per niente in termini

relativi. Infatti, il modo corretto di relativi. Infatti, il modo corretto di ragionare è in termini di efficienza ragionare è in termini di efficienza

fotosintetica.fotosintetica.(fonte: http://www.actionmutant.net/coltivazione/piante-carnivore/led-per-coltivare-piante-bassi-consumi-ed-alta-efficienza/)

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

Quale pianta consuma minor quantità Quale pianta consuma minor quantità d’acqua?d’acqua?

L’acqua è indispensabile a tutte le piante per L’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 il Esistono piante che riescono a rallentare il metabolismo durante gli stress idrici. Ci sono poi metabolismo durante gli stress idrici. Ci sono poi

piante che riescono a limitare la perdita per piante che riescono a limitare la perdita per traspirazione in vari modi, ma anche in questo traspirazione 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 la quello che cambia solo l’efficienza nel ridurre la

perdita di acqua e quindi necessitano di assorbirne perdita di acqua e quindi necessitano di assorbirne meno.meno.

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?

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

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

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

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)

ESPERIMENTODimostrare 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

PRODUZIONE DI OSSIGENO

QUALE SOLUZIONE PER IL FABBISOGNO DI OSSIGENO?

Prova sperimentaleMateriali

• buretta• contenitori•Cronometro• lampade fredde( rosso, giallo, verde, blu) •treppiede con asta•alga EGERIA DENSA

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.

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. )

• 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

Dalle piante si può ricavare energia

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.

ATTRAVERSO IL MOVIMENTO …

SI PUO’ PRODURRE ENERGIA

IL NOSTRO PROGETTO E’ QUINDI CONCLUSO

Possiamo portare piante alimentari

Possiamo portare acqua ma anche riciclarla

Possiamo in serra produrre ossigeno

Possiamo produrre energia

Relatori per la classe 2 sez. B del liceo “G. Mazzini” :Lorenzo IoimeLiliana CiannielloAndrea GiangrandeVincenzo Di VicinoAlessia Taglialatela

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