moon_camp

Moon Camp Pioneers Galerija 2020-2021

Moon Camp Pioneers katras komandas uzdevums ir 3D projektēt pilnu Mēness nometni, izmantojot Fusion 360. Viņiem ir arī jāpaskaidro, kā tiks izmantoti vietējie resursi, kā astronauti tiks pasargāti no bīstamām kosmosa situācijām un jāapraksta dzīves un darba telpas.

Komanda: I.E.S. LOS CASTILLOS

I.E.S. LOS CASTILLOS  ALCORCÓN (MADRIDE)    Spānija 16, 15

Ārējais skatītājs 3d projektam

Projekta apraksts

Mūsu Mēness nometne ir paplašināma bāze, kas paredzēta paplašināšanai, kad pieaug apkalpes locekļu skaits vai paplašinās ekosistēmas siltumnīcā. 

Ūdens ir kritiskais resurss mūsu cilvēku dzīvesvietai, tāpēc nometne ir izvietota blakus nelielam krāterim, kurā pastāv ūdens ledus, jo tā iekšpusē ir pastāvīgas ēnas vietas. No šīm tumšajām zonām ūdens ledus tiks iegūts un pārveidots šķidrā veidā, izmantojot kontrolētu sublimācijas procesu.

Apmetne ir sadalīta dažādos moduļos, katram no tiem ir savs mērķis, dizains un materiāli, un šie dizaini ir balstīti trīs dažādās konstrukcijās:

Pirmkārt, siltumnīcas salokāmā konstrukcija, kas ļauj mehāniski mainīt tās izmērus, lai tajā varētu izvietot dažāda lieluma ekosistēmas.

Otrkārt, piepūšamās dzīvojamās telpas, noliktava, ēdamistaba vai sporta zāle, ko var piepūst uz vietas, lai pielāgotu tās tilpumu apkalpei.

Treškārt, stingras konstrukcijas jaudas modulim, transporta platformai vai skābekļa tvertnēm.

Mēs uzskatām, ka siltumnīca ir galvenā vienība, centrā novietota trīs kupolu salokāma struktūra ar trīs dažādām vidēm, kas apgādā ar skābekli un oglekļa dioksīdu, izmantojot augu fotosintēzi, pārtiku, izmantojot akvaponiku, un globālo temperatūras regulēšanu. Šī pamatvienība savieno pārējos moduļus ar salokāmiem ejām.

Enerģija tiek iegūta, izmantojot saules paneļus, kas izvietoti pa visu nometnes virsmas lielo laukumu, šim mērķim atvēlētā vieta ir diezgan liela, jo saules staru krišanas leņķis ar virsmu ir plašs, tāpēc saules stari ir maz enerģiski un, lai saražotu saprātīgu enerģijas daudzumu, ir nepieciešams daudz paneļu.

Pārstrādes modulis palīdz astronautiem iegūt ūdeni un slāpekli no urīna un izkārnījumiem.

Kur vēlaties būvēt savu Mēness nometni?

Mūsu Mēness nometne atrodas Ibn Bajja krātera ziemeļos, aptuveni 200 km attālumā no dienvidu polā, kur temperatūra nav tik ekstrēma, jo saules staru krišanas leņķis ir lielāks.

Ibn Bajja grēda ir gandrīz pastāvīgi izgaismots, priekšrocība izgaismot bāzi un izvietot saules paneļus, lai darbinātu iekārtas. Tādā pašā veidā ūdens ledus koncentrējas pastāvīgi ēnainās vietās krātera iekšienē.

Krātera izmērs, aptuveni 2000 m dziļumā, ir pietiekams, lai iegūtu ūdens ledu no ēnainajām vietām iekšpusē, pārveidojot to šķidrā ūdenī, izmantojot kontrolētu sublimāciju pa cauruļvadiem. Pēc ekstrakcijas tiek veikta elektrolīze, lai iegūtu skābekli elpošanai un ūdeņradi kā degvielu raķetei.

Uz krātera kores, 450 m augstumā, sakari ar Zemi ir pietiekami, nav nepieciešams papildu satelīts kā Mēness tumšajā pusē.

 

Kā jūs plānojat veidot savu Mēness nometni? Aprakstiet, kādus paņēmienus un materiālus jūs izmantosiet.

Lai uzbūvētu nometni, mēs nosūtām modulārās detaļas, kuras uz vietas tiek montētas un piepūstas, veidojot dažādas struktūras.

Mums ir jāizmanto pēc iespējas mazāk vietas, lai taupītu enerģiju telpu dzesēšanai un veiktu efektīvu. spiediena padeve .

Ar elastīgām ejām pie kodola vienības ir piestiprinātas stingras struktūras, piemēram, kara māju modulis, transporta nesējraķete vai enerģijas spēkstacija. Visi pārējie moduļi, piemēram, dzīvojamās telpas, sporta zāle un komunikāciju telpa, ir piepūšami biotopi.

Šie biotopi tiek paplašināti uz āru, radot tikai nepieciešamo telpu apkalpei un izvietojot tajos astronautus un instrumentus. Pēc izvēršanas šo moduļu forma ir cilindriska, ko nosaka atšķirīgais spiediens starp vakuumu ārpusē un spiedienu iekšpusē.

Šo piepūšamo konstrukciju materiāls ir kevlara un mirlara slāņi.

Siltumnīca ir būvēta, izmantojot Hobermana paplašināmā ģeodēziskā kupola sistēmu, lai struktūra paplašinātos līdz ar ekosistēmu augšanu tajā. Šī pamatvienība ir veidota kā trīskāršs kupola modulis, piemērojot dubultā burbuļa teorēmu, lai ar vismazāko materiāla daudzumu pārklātu maksimālu telpu.

Lai pārklātu serdes ārpusi, mēs izmantojam pneimatiskos paneļus, kas izgatavoti no ETFE (Etilēna tetrafluoretilēns) caurspīdīgs un piepildīta ar ūdeni. Gravitācija uz Mēness ir sestā daļa no Zemes gravitācijas, tāpēc svars nav kritiska problēma konstrukcijas stabilitātei.  

Šo kodolu aizsargā dubults grafēna slānis, kas nodrošina struktūras izturību. 

Vide uz Mēness astronautiem ir ļoti bīstama. Paskaidrojiet, kā jūsu Mēness nometne viņus pasargās.

Galvenie draudi būtu ekstrēma temperatūra, radiācija, kas nāk no kosmosa, un iespēja, ka uz to var uzlidot mikrometeorīts.

Teritorijā, kur atradīsies nometne, nav krasu temperatūras izmaiņu, bet, ja nu gadījumā, mēs varam mainīt temperatūru salokāmo biotopu iekšpusē, mainot to tilpumu, jo spiediens iekšpusē ir nemainīgs un sadalot siltumenerģiju pa visu nometni.

Lai pārklātu kodola bloka ārpusi, mēs izmantojam dubultu plānu grafēna slāni, lai no triecieniem pasargātu no triecieniem aptverošos pneimatiskos paneļus, kas izgatavoti no ETFE (Etilēna tetrafluoretilēns) piepildīta ar ūdeni. Šis ūdens absorbē kosmisko starojumu, un dubultais grafēna slānis aizsargā struktūru no triecieniem. Piepūšamajiem moduļiem izmantotie materiāli - kevlārs un mirlārs - novērš radiācijas ietekmi uz apkalpi.

Piepūšamo biotopu slāņi ir izgatavoti no tādiem izturīgiem materiāliem kā kevlārs un mirlārs, lai dažādi piepūšamie nometnes moduļi būtu pasargāti no radiācijas un mikrometeorītiem.

Paskaidrojiet, kā jūsu Mēness nometne nodrošinās astronautus ar:
Ūdens
Pārtika
Elektrība
Air

Kā jau minēts, mēs esam nolēmuši iegūt ūdens ledu no krātera dibena iekšpuses, izmantojot cauruļvadu, kas veic kontrolētu sublimācijas procesu.
Nulles spiediena dēļ ūdens eksistē tikai ledus vai tvaika veidā. Ūdens ledus krātera iekšienē ir aptuveni -240 ºC, bet, temperatūrai paaugstinoties līdz -70 ºC, ūdens sublimējas tvaika veidā.
Uz krātera dibenu tiks izvietots neliels cauruļvads, kas ar nelielu sildītāju cauruļvada iekšpusē sildīs ledus saskares punktu, paaugstinot ledus vietējo temperatūru līdz -70 ºC, veicot sublimāciju un savācot tvaikus krātera augšpusē.
Kad ūdens būs uzpildīts, tas tiks sadalīts atkarībā no tā, vai tas nonāk siltumnīcā, mājās vai citā nometnes modulī.
Mēness nometnē ūdeni var iegūt arī no pārstrādes moduļa, kurā tiek pārstrādāts apkalpes urīns un ekskrementi.

Kā jau minēts iepriekš, tiks uzbūvēts siltumnīcas modulis, lai audzētu pārtiku bāzes iemītniekiem. Ideja ir sadalīt kultūras dažādās siltumnīcas daļās atkarībā no ūdens, kas nepieciešams to augšanai.
Mēs izmantosim akvaponiku, lai audzētu garšaugus un dārzeņus, kā arī zivis, izmantojot hidroponisko dārzkopību.

Kā atjaunojamais enerģijas avots mums būs saules gaisma, ko mēs iegūsim, pateicoties saules paneļiem, kurus izvietosim pie nometnes, lai nodrošinātu to ar enerģiju.
Mums ir elektrības ģeneratori, kas izmanto ūdens sublimāciju, lai grieztu turbīnu elektrības ražošanai, un šī enerģija tiek izmantota un uzglabāta baterijās.
Laikā, kad saules stari nesasniedz Mēness virsmu, piemēram, Saules aptumsuma laikā uz Mēness, mēs izmantojam baterijās uzkrāto enerģiju.

Noteikta daļa nometnes ūdens tiks novirzīta uz energoelektrostaciju, kur tas tiks attīrīts un elektrolīzes procesā pārveidots, lai apgādātu nometni ar skābekli.
Gaisu Zemes atmosfērā veido aptuveni 75 procenti slāpekļa un 20 procenti skābekļa.
Siltumnīcas ekosistēmas ražos skābekli un oglekļa dioksīdu, slāpeklis tiks iegūts, pārstrādājot urīnu un fekālijas pārstrādes modulī.

Paskaidrojiet, kāds būtu jūsu Mēness nometnes galvenais mērķis (piemēram, komerciāliem, zinātniskiem un/vai tūrisma mērķiem).

Mūsu projekta galvenais mērķis ir uzbūvēt Mēness nometni, kas paredzēta kā zinātniskās izstrādes un izpētes bāze, kur apkalpe varēs pētīt un izzināt no drošas vietas, kas nodrošinās viņus ar visu nepieciešamo.

Aprakstiet savu Mēness nometnes astronautu komandas dienu uz Mēness.

Lai apkalpe paliktu dzīva, ir svarīgi organizēt darbu, tāpēc, lai saglabātu drošību, ir jāorganizē ar kontroli saistītie dienasgrāmatas uzdevumi. 

Pirmkārt, ir jākontrolē spiediens biotopos, jo, ja spiediens samazinās, jo gaiss izplūst no biotopiem, cilvēki var nomirt dažu minūšu laikā.

Vēl viens svarīgs process, par kuru jārūpējas, ir elektrolīze, jo šis process rada skābekli, kas papildina skābekli, ko siltumnīcā iegūst no augiem.

Attiecībā uz enerģiju, lai gan īslaicīgi varam izmantot akumulatorus, saules paneļi ir svarīgi, lai ražotu enerģiju iekārtu darbināšanai un spiediena sūkņu darbības nodrošināšanai.

Lai kontrolētu visus iepriekš minētos aspektus, apkalpe tiks sadalīta maiņās, būs jābūt nakts maiņai, lai kāds būtu nomodā gadījumā, ja sistēmā rodas kļūme vai problēma un tā ir jālabo.

Tad būs dienas maiņa, kurā katram cilvēkam būs atšķirīgs darbs dažādās nometnes daļās.

Katrai maiņai būs pārtraukumi, lai paēstu un sazinātos ar citiem nometnes iemītniekiem koplietošanas telpās, atpūstos vai, piemēram, izmantotu trenažieru zāli, neaizmirstot par miega stundām.



← Visi projekti