moon_camp

Moon Camp Explorers Galerie 2021-2022

V soutěži Moon Camp Explorers je úkolem každého týmu navrhnout ve 3D kompletní měsíční tábor pomocí programu Tinkercad. Musí také vysvětlit, jak budou využívat místní zdroje, chránit astronauty před nebezpečím vesmíru a popsat obytné a pracovní prostory.

Team: Leni and Prudy

Škola Sycamore  Indianapolis    Spojené státy americké 11, 10   2 / 2

Externí odkaz pro 3d

Popis projektu

Jedním z hlavních cílů je využít co nejvíce přírodních zdrojů z Měsíce pro udržitelnost. Například náš přístřešek postavíme blízko jižního pólu, kde lze získat vodu z ledu a kyslík z měsíční hlíny elektrolýzou, takže doba cestování bude minimální. Náš přístřešek bude postaven na vrcholu jednoho kráteru (méně práce s kopáním), který slouží jako zásobárna/bazén vody. Plánujeme také vybudovat systém solární energie s tepelnou výměnou pro napájení.

Dalším cílem je dopravit na Měsíc co nejméně materiálu. Například přivezeme 3D tiskárnu, abychom mohli materiály získané z Měsíce použít pro tisk potřebného vybavení a nástrojů. Tím se vyhneme závislosti na tom, aby nám kritické potřeby přivezla naše centrála. Pokud budeme mít štěstí, doufáme, že se nám podaří získat drahé kovy, jako je platina, uran a zlato. Plánujeme také vybudovat Pokročilý rostlinný habitat, což je růstová komora na stanici nejen pro výzkum rostlin, ale také jako zásobárna potravin, abychom se nemuseli obávat, že nám dojdou potraviny.

Především také doufáme, že tento projekt Moon Camp poskytne neocenitelné informace pro budoucí vylepšení a rozšíření pro udržitelnější a obyvatelnější vesmírná stanoviště, jako je například soběstačnější energie, například helium 3, které lze použít pro napájení dalších vesmírných stanic, a sníží se tak počet zbytečných cest do vesmíru za palivem.

Omezení: To se provádí za předpokladu zemské přitažlivosti.

Kde chcete postavit svůj měsíční tábor?

Blízko měsíčních pólů

Proč jste si vybrali právě toto místo?

Náš měsíční tábor postavíme poblíž jižního pólu, protože podle NASA je to nejlepší místo pro výskyt ledu a dalších nerostných surovin. Voda je pro další lidský průzkum nezbytností, protože by se mohla potenciálně používat k pití, chlazení zařízení, dýchání a výrobě raketového paliva pro mise dále do sluneční soustavy. Další extrémy na jižním pólu Měsíce nejsou tak temné a chladné, přičemž některé oblasti jsou po delší dobu zalité slunečním světlem, což umožňuje získávat sluneční světlo za účelem osvětlení měsíční základny a napájení zařízení.

Jak plánujete postavit svůj Mooncamp? Jaké materiály použijete?

Úkryt bude vybudován v blízkosti jižního pólu, kde jsou pro člověka relativně vhodné teploty a kratší vzdálenosti pro získávání ledové vody. Rovery nejprve vyhloubí zeminu s průchodem do podzemí, kde bude obytný prostor, měsíční toaleta s kompaktorem na odpadky, výzkumná laboratoř se vzduchovou sprchou, studeným umyvadlem a teplým dřezem na vodu.

Z polyethylenu bude postavena krychlová konstrukce se vzduchotěsnými dveřmi a stěnami nad zemí se třemi úrovněmi s přívodem kyslíku:
První úroveň: sklady vody, vozítka, roboti
Druhá úroveň: komory pro rostliny, kuchyně
Třetí úroveň: solární panely

Voda
Potraviny
Elektřina
Vzduch
Ochrana

Vodu lze získávat z obou pólů, kde je třeba těžit vodu z ledových bazénů. Nejprve budeme získávat z jižního pólu, protože je blíže našemu úkrytu. Vyslali bychom rovery, aby lokalizovaly ledová místa. Poté rovery vystřelí a odpálí měsíční hlínu a štěrk do svých zařízení podobných vakuu, ve kterých se bude oddělovat voda a ukládat vodní částice. Pro budoucí zdroje vody budeme zkoumat potenciální recyklaci vody z odpadů (např. pomocí technologie NASA zachytit až 85% vody z moči a 92% vlhkosti z odpadu).

Když se astronauti vydají dál do vesmíru, představuje pro ně krmení několik jedinečných výzev. Advanced Plant Habitat je růstová komora na stanici pro výzkum rostlin a zásobování potravinami. Využívá LED světla a porézní hliněný substrát s hnojivem s řízeným uvolňováním, které dodává vodu, živiny a kyslík ke kořenům rostlin. Další novou metodou je pěstování větších rostlin ve vesmíru, k čemuž se používají jednotky, které jsou levnější na výrobu, mají větší kapacitu pro zadržování vody, poskytují větší prostor pro růst kořenů a jsou zcela pasivním systémem.

Škálovatelné řešení pro lunární habitaty by zahrnovalo systém výměny tepla sestávající z několika zrcadel, zpracované lunární půdy, tepelného motoru a tepelných trubek. Během dne může být motor poháněn přímo sluneční energií, kterou poskytuje Slunce, a současně také ukládá přebytečné teplo do tepelné hmoty. V noci se tepelný motor udržuje v chodu uvolňováním energie z tepelné hmoty. Studený a horký chladič jsou umístěny pod zemí v úrovni sypkého regolitu.

Abychom mohli získat kyslík, musíme shromáždit měsíční půdu a použít na ní elektrolýzu. K tomu musíme použít metodu zvanou elektrolýza roztavenou solí, která spočívá v umístění regolitu do kovového koše s roztavenou solí chloridu vápenatého, která slouží jako elektrolyt, zahřátého na 950 °C pomocí sluneční energie. Po přivedení elektrického proudu dojde k extrakci kyslíku a migraci soli k anodě, odkud ji lze snadno odstranit. Kromě toho je kov, který po ní zůstane, použitelný.

Teplota Měsíce kolísá kvůli nedostatku atmosféry. Astronauti si mohou užívat koupání ve velkém bazénu s vodou (vytěženou z měsíčních pólů) během denního horka a radiace a zároveň se zahřívat v mrazivých nocích pomocí systému výměny tepla, který se skládá ze zrcadel, zpracované měsíční půdy, tepelných motorů a tepelných trubek. Pro prevenci meteoritů budou použiti inteligentní roboti pro detekci a sestřelování případných velkých meteoritů, protože některé meteority mohou být velké jako dům.

Popište den na Měsíci pro jednoho z astronautů vašeho Moon Campu.

Stesk po domově mě přepadne hned po probuzení. Být jedním ze dvou lidí na Měsíci, je těžké nestýskat si po přátelích a rodině doma, nemluvě o pohodlí chutného jídla doručovaného službou Doordash. Tady na Měsíci musíme pracovat na kyslíku, vodě, jídle a energii. Dobře! Jsem tady a jsem připraven na svůj astronautský den!

Ráno, ještě než si vyčistím zuby a posnídám mrkev, si s partnerem musíme udělat přehled denních úkolů:

Zkontrolujte, zda je správně nastavena hladina kyslíku
Zkontrolujte Advanced Plant Habitat a ujistěte se, že nastavení pracuje správně a s dostatečným množstvím vody.
Zkontrolujte napájecí systém
Připravte naše roboty, aby šli získat ledovou vodu a proměnit ji ve vodu.
Příprava našich dalších robotů na získávání kyslíku z měsíční hlíny elektrolýzou
Odeslání ranní zprávy do naší centrály

Jakmile jsou roboti připraveni, nasadíme si helmy a obleky a pošleme roboty, aby se pustili do práce. Zatímco já sleduji roboty pro získávání vody, můj kolega sleduje roboty pro získávání kyslíku.

Poté, co jsme si k obědu pochutnali na salátu a zchladili se v bazénu při cvičení, jsme si opět nasadili helmy a obleky, abychom přivítali naše roboty po náročném pracovním dni. Než sepíšeme večerní hlášení, roboty vyčistíme a zkontrolujeme, zda jsou v pořádku. Poté, co si užijeme pohodovou večeři a večer se podíváme na YouTube, je čas jít spát. Noc venku!

Další projekty:

  LAS NIÑAS

 

  IES PUNTA DEL VERDE
    Španělsko
  MoonLight

 

  Externato Marcelino Champagnat
    Portugalsko
  Sarandonga

 

  Colegio Estudiantes Las Tablas
    Španělsko
  Lunární udržovatelé

 

  Givemefive.ai
    Indie