moon_camp

Moon Camp Pioneers galerija 2020-2021 m.

"Moon Camp Pioneers" kiekvienos komandos užduotis - 3D formatu suprojektuoti visą Mėnulio stovyklą naudojant "Fusion 360". Jos taip pat turi paaiškinti, kaip bus naudojami vietiniai ištekliai, kaip astronautai bus apsaugoti nuo pavojingų kosmoso sąlygų ir kaip bus įrengtos gyvenamosios ir darbo patalpos.

Komanda: I.E.S. LOS CASTILLOS

I.E.S. LOS CASTILLOS  ALCORCÓN (MADRIDAS)    Ispanija 16, 15

Išorinė 3d projekto peržiūros programa

Projekto aprašymas

Mūsų Mėnulio stovykla - tai išplečiama bazė, kurią galima išplėsti, kai padaugėja įgulos narių arba padaugėja ekosistemų šiltnamyje. 

Vanduo yra svarbiausias mūsų žmonių gyvenamosios aplinkos išteklius, todėl stovykla įsikūrė šalia nedidelio kraterio, kuriame yra vandens ledo, nes jame nuolat yra šešėlių. Iš šių tamsių zonų vandens ledas bus išgaunamas ir paverčiamas skysčiu kontroliuojamu sublimacijos procesu.

Gyvenvietė suskirstyta į skirtingus modulius, kurių kiekvienas turi savo paskirtį, dizainą ir medžiagas; šie moduliai yra trijų skirtingų struktūrų:

Pirma, sulankstoma šiltnamio konstrukcija, leidžianti mechaniškai keisti jo matmenis, kad jame būtų galima įrengti įvairaus dydžio ekosistemas.

Antra, pripučiamos gyvenamosios patalpos, sandėlis, valgomasis ar sporto salė, kurias galima pripūsti vietoje, kad jų tūris būtų pritaikytas įgulai.

Trečia, standžios jėgos modulio, erdvėlaivio platformos ar deguonies rezervuarų konstrukcijos.

Šiltnamis yra pagrindinis įrenginys - centre esanti sulankstoma trijų kupolų konstrukcija, kurioje yra trys skirtingos aplinkos, aprūpinančios deguonimi ir anglies dioksidu per augalų fotosintezę, maistu per akvaponiką ir reguliuojančios visuotinę temperatūrą. Šis pagrindinis modulis jungia kitus modulius sulankstomais praėjimais.

Energija gaunama naudojant saulės kolektorius, kurie išdėstyti dideliame stovyklos paviršiaus plote; šiam tikslui skirta erdvė yra gana didelė, nes saulės spindulių kritimo kampas į stovyklos paviršių yra platus, todėl saulės spinduliai yra mažai energingi ir reikia daug kolektorių, kad būtų pagaminta pakankamas energijos kiekis.

Perdirbimo modulis padeda astronautams iš šlapimo ir išmatų gauti vandens ir azoto.

Kur norite statyti Mėnulio stovyklą?

Mūsų Mėnulio stovykla įsikūrusi į šiaurę nuo Ibn Badžos kraterio, maždaug už 200 km nuo pietų ašigalio, kur temperatūra nėra tokia ekstremali dėl didesnio saulės spindulių kritimo kampo.

Ibn Badžos kalnagūbris yra beveik nuolat apšviestas, privalumas apšviesti bazę ir įrengti saulės baterijas įrangai maitinti. Taip pat vandens ledas susitelkia nuolat šešėlyje esančiose vietose, esančiose kraterio viduje, dugne.

Kraterio dydis, maždaug 2000 m gylis, yra pakankamas, kad būtų galima išgauti vandens ledą iš viduje esančių šešėlinių vietų ir paversti jį skystu vandeniu, naudojant kontroliuojamą sublimaciją vamzdynais. Po ekstrakcijos vyksta elektrolizės procesas, kad būtų gautas deguonis kvėpavimui ir vandenilis kaip degalai erdvėlaiviui.

Ant 450 m aukščio kraterio keteros ryšys su Žeme yra pakankamas, nereikia papildomo palydovo, kaip tamsiojoje Mėnulio pusėje.

 

Kaip planuojate statyti Mėnulio stovyklą? Aprašykite, kokius metodus ir medžiagas naudosite.

Norėdami pastatyti stovyklą, siunčiame modulines dalis, kurias reikia surinkti ir pripūsti vietoje, taip sukuriant įvairias konstrukcijas.

Turime naudoti kuo mažiau vietos, kad sutaupytume energijos, reikalingos patalpoms vėsinti, ir efektyviai atlikti spaudimas .

Prie pagrindinio bloko lanksčiomis perėjomis yra pritvirtintos standžios konstrukcijos, pavyzdžiui, karo būstinės modulis, erdvėlaivio paleidimo įrenginys arba energijos jėgainė. Visi kiti moduliai, tokie kaip gyvenamosios patalpos, sporto salė ir ryšių patalpa, yra pripučiamos buveinės.

Šios buveinės išplečiamos į išorę, taip sukuriama tik tiek erdvės, kiek reikia įgulai, o viduje telpa astronautai ir prietaisai. Dėl skirtingo slėgio tarp vakuumo išorėje ir slėgio viduje šių modulių forma yra cilindro formos.

Šių pripučiamų konstrukcijų medžiaga yra susipynę kevlaro ir mylaro sluoksniai.

Šiltnamis pastatytas naudojant Hobermano išplečiamo geodezinio kupolo sistemą, todėl statinys plėsis augant jame esančioms ekosistemoms. Šis pagrindinis blokas suprojektuotas kaip trigubo kupolo modulis, taikant dvigubo burbulo teoremą, kad kuo mažiau medžiagos užimtų didžiausią erdvę.

Šerdies bloko išorinei daliai uždengti naudojamos pneumatinės plokštės, pagamintos iš ETFE (Etilentetrafluoretileno) skaidrus ir pripildyta vandens. Mėnulio gravitacija yra šeštadaliu mažesnė už Žemės gravitaciją, todėl konstrukcijos stabilumui svoris nėra esminė problema.  

Šį pagrindinį bloką saugo dvigubas grafeno sluoksnis, suteikiantis struktūrai atsparumo. 

Aplinka Mėnulyje yra labai pavojinga astronautams. Paaiškinkite, kaip jūsų Mėnulio stovykla juos apsaugos.

Didžiausią grėsmę keltų ekstremali temperatūra, iš kosmoso sklindanti radiacija ir galimybė nukentėti nuo mikrometeorito.

Teritorijoje, kurioje bus stovykla, nėra drastiškų temperatūros pokyčių, tačiau tam tikram atvejui galime keisti temperatūrą sulankstomų buveinių viduje, keisdami jų tūrį, nes slėgis viduje yra pastovus ir šiluminė energija paskirstoma visoje stovykloje.

Šerdies bloko išorinei daliai padengti naudojamas dvigubas plonas grafeno sluoksnis, kuris nuo smūgių apsaugo iš ETFE pagamintas dengiamąsias pneumatines plokštes (Etilentetrafluoretilenas) pripildyta vandens. Šis vanduo sugeria kosminę spinduliuotę, o dvigubas grafeno sluoksnis apsaugo struktūrą nuo smūgių. Pripučiamiems moduliams naudojamos medžiagos, kevlaras ir mylaras apsaugo įgulą nuo radiacijos poveikio.

Pripučiamų buveinių sluoksniai pagaminti iš atsparių medžiagų, pavyzdžiui, kevlaro ir mylaro, kad skirtingi pripučiami stovyklos moduliai būtų apsaugoti nuo radiacijos ir mikrometeoritų.

Paaiškinkite, kaip Mėnulio stovykloje astronautai gaus:
Vanduo
Maistas
Elektra
Oro

Kaip jau minėta, vandens ledą iš kraterio dugno nusprendėme išgauti naudodami vamzdyną, kuriame vyksta kontroliuojamas sublimacijos procesas.
Dėl nulinio slėgio vanduo egzistuoja tik ledo arba garų pavidalu. Vandens ledo temperatūra kraterio viduje yra apie -240 ºC, bet kai jo temperatūra pakyla iki -70 ºC, vanduo sublimuojasi garų pavidalu.
Į kraterio dugną nutiesime nedidelį vamzdyną, kuris, naudodamas nedidelį šildytuvą vamzdyno viduje, kaitins kraštutinę su ledu besiliečiančio ledo dalį, padidindamas vietinę ledo temperatūrą iki -70 ºC ir atlikdamas sublimaciją bei surinkdamas garus į kraterį.
Pakilęs vanduo bus paskirstomas pagal paskirtį - į šiltnamį, namus ar kitą stovyklos modulį.
Mėnulio stovykloje vandens galima gauti ir iš perdirbimo modulio, kuriame perdirbamas įgulos šlapimas ir išmatos.

Kaip minėta, bus pastatytas šiltnamio modulis, kuriame bus galima auginti maistą bazės gyventojams. Ketinama augalus suskirstyti į skirtingas šiltnamio sekcijas, atsižvelgiant į tai, kiek vandens jiems augti reikia.
Naudosime akvaponikos įrenginį, kuriame auginsime prieskonines žoleles ir daržoves, taip pat auginsime žuvis, naudodami hidroponinę sodininkystę.

Atsinaujinantis energijos šaltinis - saulės šviesa, kurią gausime iš saulės baterijų, įrengtų netoli stovyklos, ir kuri aprūpins stovyklą energija.
Turime elektros generatorius, kuriuose vandens sublimacija sukasi turbinos, gaminančios elektrą, ši energija naudojama ir kaupiama akumuliatoriuose.
Laikotarpiais, kai saulės spinduliai nepasiekia Mėnulio paviršiaus, pavyzdžiui, per Saulės užtemimą Mėnulyje, naudojame akumuliatoriuose sukauptą energiją.

Tam tikra dalis stovyklos vandens bus skirta energijos jėgainei, kur jis bus valomas ir elektrolizės būdu transformuojamas į deguonį, kad aprūpintų stovyklą deguonimi.
Žemės atmosferos orą sudaro apie 75 proc. azoto ir 20 proc. deguonies.
Šiltnamio ekosistemos gamins deguonį ir anglies dioksidą, o azotas bus gaunamas perdirbant šlapimą ir išmatas perdirbimo modulyje.

Paaiškinkite, koks būtų pagrindinis jūsų Mėnulio stovyklos tikslas (pavyzdžiui, komerciniai, moksliniai ir (arba) turistiniai tikslai).

Pagrindinis mūsų projekto tikslas - pastatyti Mėnulio stovyklą, kuri būtų mokslinio vystymo ir tyrinėjimo postas, kuriame įgula galėtų tyrinėti ir tirti iš saugios vietos, kurioje jiems būtų suteikta viskas, ko reikia.

Aprašykite savo Mėnulio stovyklos astronautų įgulos dieną Mėnulyje.

Organizuotumas yra esminis dalykas, kad įgula išliktų gyva, todėl su kontrole susijusios dienoraščio užduotys turi būti organizuojamos taip, kad būtų užtikrintas saugumas. 

Pirma, būtina kontroliuoti slėgį gyvenamosiose patalpose, nes jei slėgis sumažėja, nes iš gyvenamųjų patalpų išeina oras, žmonės gali mirti per kelias minutes.

Kitas svarbus procesas, kuriuo reikia rūpintis, yra elektrolizė, nes šio proceso metu susidaro deguonis, papildantis šiltnamyje augančių augalų deguonį.

Kalbant apie energiją, nors trumpą laiką galime naudoti akumuliatorius, saulės kolektoriai yra svarbūs gaminant energiją įrangai maitinti ir slėginių siurblių darbui palaikyti.

Įgula bus suskirstyta į pamainas, kad galėtų kontroliuoti visus ankstesnius aspektus, turės būti naktinė pamaina, kad kas nors budėtų, jei sistemoje įvyktų gedimas ar iškiltų problema ir ją tektų taisyti.

Po to vyks dieninė pamaina, kurios metu kiekvienas asmuo dirbs skirtingą darbą skirtinguose stovyklos skyriuose.

Kiekviena pamaina turės pertraukas pavalgyti ir bendrauti su kitais stovyklos gyventojais bendrose patalpose, atsipalaiduoti ar, pavyzdžiui, pasinaudoti sporto sale, nepamirštant miego valandų.



← Visi projektai