moon_camp

Moon Camp Explorers Galerie 2019-2020

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.

Tým: Moonguid

Liceum Prestige  Kyjev    Ukrajina

Externí odkaz pro 3d

Popis projektu

Navrhujeme postavit měsíční tábor na schodech:

  • Získejte reálná čísla a technologické testy (testovací mise na Měsíci).
  • Roboti na dálkové ovládání 
  • Několik míst pro bezdrátově připojené solární panely (jeden z nich na světle)
  • Většina modulů má dva vchody. Tábor je připraven pro krátkodobé pobyty
  • Pro přípravu na použití lávové trubice vytvořili podrobnou 3D mapu vstupu do lávové trubice (s pomocí lidaru).
  • Cislunární doprava s použitím paliva vyrobeného na Měsíci
Kde chcete postavit svůj měsíční tábor?

2 místa na jižním pólu (poblíž kráteru Shackleton).

Proč jste si vybrali právě toto místo?

alespoň jeden - na světle

 Použili jsme kritéria ze zpráv:

  • Zpráva NASA TR-68-340-1
  • Dokumenty SSSR
  • článek Indie, Čína (ChangE-4) a Beresheet (Izrael) obecný popis
  • světelná mapa v blízkosti jižního pólu. 

Výhody a klady:

  • pól (kratší doba bez světla, potvrzený vodní led, ale vyžadují další palivo pro hlavní motor a hydrazinový motor pro vytvoření impulsu)
  • Rovník ("Volný návrat")
  • Limb ("komunikace a lepší radioteleskop")
  • Vzdálená strana Měsíce (radioteleskop, komunikace jako projekt Čína)

 Vybrali jsme oblast a pak jsme vybrali přesné místo:

 rovný povrch pro přistání a ~2 stupně. Plocha je vhodná pro chůzi.

 Světlo+voda=energie+palivo+potraviny+vzduch

Voda
Potraviny
Elektřina
Vzduch

Sbírejte
Pro roboty v kráterech (na potvrzeném místě LCROSSu) navrhujeme použít zázraky pro jeho stirlingův motor. Regolit buldozerujeme, uzavíráme kopulí a led tavíme fresnelovou linkou (lehčí a kompaktnější).
Opakované použití
Pro snížení spotřeby vody na člena týmu z 16 l na 4 l můžeme použít podobný stroj ISS . Pro 4 členy týmu je potřeba přibližně 6 m2 prostoru (3 m2 pro stroj a prostor pro obsluhu stroje).
Voda
Sbírejte
Navrhli jsme použít zázraky pro míchací motor robotů v kráterech (na potvrzeném místě LCROSS). Regolit jsme buldozerovali, uzavřeli kopulí a roztavili led pomocí Fresnelových čoček soustředěných na sluneční světlo (lehčí a kompaktnější).
Opakované použití
Pro snížení spotřeby vody na člena týmu z 16 l na 4 l můžeme použít podobný stroj jako ISS. Pro 4 členy týmu je zapotřebí přibližně 6 m2 prostoru (3 m2 pro stroj a prostor pro obsluhu).
Úložiště
ve formě ledu (není třeba vynakládat energii).

Co - rostliny a hmyz
Jak
Navrhujeme pěstování rostlin bez půdy podle experimentu EDEN ISS. Potřebujeme tedy oddělený prostor s řasami, které budou využívat CO2 a produkovat O2.
Navrhujeme také využít výsledky experimentu Autonomous Greenhouse Challenge (2018), který se zabývá strojovým učením.
Kolik
Vedle 2200 kalorií potřebujeme na jednoho člena posádky také bílkoviny, tuky a sacharidy.
K pěstování rostlin pro 4 osoby je potřeba 42 m2 + energie + voda.
Kdy začít
Rostliny nerostou rychle. Musíme začít dříve

Podle našich výpočtů je zapotřebí 5000 m2 solárních panelů. Solární světlo soustředíme pomocí více nafukovacích modulů pokrytých zrcadly, které tvoří hyperbolu. BIGELLOW již na ISS nafukovací moduly používá.
Kde:
- na několika místech v blízkosti kráteru Shackleton
- Aby se zabránilo elektrizaci prachu slunečním zářením, musí být panely umístěny alespoň 1,5 metru nad povrchem Měsíce.
U dalších solárních panelů budeme testovat mikrovlnný přenos energie.
Kromě toho umístíme světlo do kráterů pomocí zrcadel a využijeme teplotní rozdíl mezi světlem a stínem k napájení Stirlingova motoru pro roboty.

Zdroj O2
Hydrolýza vody.
Provádíme test a vybíráme nejlepší anodové materiály pro procesy elektrolýzy v roztaveném stavu.
Využití CO2
Hlavní přístup - Řasy
Pro 4 členy posádky potřebujeme 32 m2 pro řasy.
Pro počáteční naplnění místnosti řasami vzduchem potřebujeme vzduchové balónky a prostor pro ně.
Záložní přístup - chemický
Všechny filtry pro využití CO2 musí být standardizovány (aby se předešlo problému Apolla 13).

Jak plánujete postavit svůj měsíční tábor? Jaké materiály použijete?

Používáme zdroje In-Situ na Měsíci. Procesy jsou pomalé, takže potřebujeme další čas na výrobu vzduchu, vody a energie. Nejprve získáme výkonnostní ukazatele srovnávající konkurenční technologie.

Pak solární farmy a sběr vody a začít vyrábět vzduch. 

První budovy můžeme stavět podle přístupu ESA buldozer+svařování "kostní" struktury, můžeme použít Fresnelovy čočky.

Potřebujeme: 

  • 3 místnosti pro potravinářské provozy 42 m2
  • Samostatná místnost pro řasy 32 m2
  • Komunikační místnost 4 m2
  • 2 sklady vody a vzduchu 3+3 m2
  • Opravárenská laboratoř 4 m2
  • Místnost pro opětovné využití vody 6m2

Většina pokojů má z bezpečnostních důvodů dva vchody

Prostředí Měsíce je pro astronauty velmi nebezpečné. Vysvětlete, jak je váš měsíční tábor ochrání.

Z meteoritů:

Navrhujeme použít vícevrstvou pasivní ochranu podobnou ISS. Všechny aktivní ochrany (laser s teleskopem a mechanické katapulty) jsou stále ve vývoji.

Ochrana elektroniky před zářením - speciální elektronika pro vesmír nebo přístup Bereshit (o něco levnější)

K ochraně lidí - přístup ESA: buldozerovaný regolit+svařování "kostní" struktury pro snížení spotřeby energie. Lasery, které mohou pracovat při takto nízké teplotě, jsou stále ve vývoji (projekt MOONRISE). Pro zahájení tavení tedy potřebujeme předehřátý laser.

Pro výpočet spotřeby energie při ochraně proti nízkým teplotám je třeba použít údaje EDEN ISS.

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

Na ISS tráví astronauti většinu dne servisem zařízení a vědeckými experimenty. V měsíčním táboře máme dostatek videokamer a místní počítačový výkon pro inventarizaci jako v offline obchodě Amazonu. Také máme studené a horké chodby pro vybavení a tepelné potrubí a většina vybavení nemá ventilátory a astronauti mohou spát bez sluchátek. 

Většina servisních činností je navržena tak, aby je astronauti mohli provádět bez skafandrů. 

Kontrolují také činnost autonomních robotů podobných "Axelovým roverům" pro navrhování map a nových experimentálních robotů (jako mateřské lodě pro přepravu malých robotů).

Jistě, astronauti zkontrolují stav rostlin a sklidí nějaké potraviny. Dnes mají k snídani čerstvá rajčata.

Podle dnešního plánu mají provádět běžné testy stanic na výrobu pohonných hmot.

Připravují výpravu na odvrácenou stranu Měsíce (stavba dalekohledu). Potřebují ms robotů (je levnější vyrobit 2 jednoduché roboty než složitého nadbytečného robota) . Pozemský tým aktualizuje software robotů o nové funkce, v současné době jsou roboti schopni přijímat aktualizace z lunárních orbiterů, podobně jako auta Tesla na Zemi.

A nakonec astronauti překontrolují fronty volných továren na tavení kovů pro další várky asteroidů.


← Všechny projekty