moon_camp

Moon Camp Pioneers Galerija 2021-2022

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.

Team: Elemental Aerospace

Liceul Teoretic Bendžamins Franklins  Bucuresti    Rumānija 17   2 / 0


Ārējais skatītājs 3d projektam

Projekta apraksts

Mūsu izstrādātais Moon Camp Challenge projekts ir Mēness bāzes modulis ar cilindrisku formu un ārējo diametru 5,2 m, kas paredzēts nākamās paaudzes nesējraķetei Ariane 6, ko EKA uzdevumā būvē Arianespace. Moduļa izmantojamā dzīvojamā platība ir 34 m ^2, un tas ir veidots pārsvarā no koka, ar ērtu iekšējo apdari, un tajā ir iekļautas visas nepieciešamās dzīvības nodrošināšanas sistēmas: enerģijas ražošana un uzglabāšana, izmantojot attiecīgi saules paneļus un baterijas, O2 uzglabāšana un CO2 attīrīšana, ūdens uzglabāšana un otrreizēja pārstrāde, pārtikas uzglabāšana un ar elektrību darbināmas apkures/dzesēšanas sistēmas. Augu audzēšanai var izmantot vēl vienu moduli, kas atdalīts no galvenā moduļa - akvaponikas moduli. To izmanto, lai ilgtspējīgā veidā audzētu zivis un augus. Bāzē ir arī divu režīmu sakaru sistēma: 2,2 GHz maza joslas platuma 2,2 GHz mikroviļņu savienojums, ko izmanto telemetrijai, balss un ārkārtas sakaru nodrošināšanai, un optiskais savienojums caur satelītu liela joslas platuma lietojumiem (video straumēšanai), kas var sasniegt 600 Mbit/s downlink ātrumu.

2.1 Kur vēlaties būvēt savu Mēness nometni?

Mēness nometni vēlamies uzbūvēt līdzenumā, kur reljefā nav krāteru un citu nelielu deformāciju, bet kur relatīvā tuvumā, Mēness tuvākajā pusē, ir dabiska ala. Būvniecība līdzenā apvidū ir vienkāršāka un nodrošina vietu turpmākai paplašināšanai. Dabiskajā alā tiks izvietots avārijas modulis, ko izmantos kā patvērumu meteorītu gadījumā. Mēness tuvējā puse tika izvēlēta tāpēc, ka to izgaismo Saule un tā ir vērsta pret Zemi. Saules gaismu izmanto fotogalvaniskie paneļi, lai ražotu elektroenerģiju, un astronautu darbību pastiprina gaismas klātbūtne. Tas, ka bāze atrodas uz Zemes pusi, labvēlīgi ietekmē arī sakarus, jo antenas ir vērstas tieši pret planētu (vai pret satelītu optiskā savienojuma gadījumā).

2.2 Kā jūs plānojat veidot savu Mēness nometni? Aprakstiet metodes, materiālus un savu konstrukcijas izvēli.

Mēness nometni mēs plānojam būvēt, izmantojot jau gatavus moduļus, kas no Zemes tiks nogādāti ar Ariane 64 raķetēm. Maksimālā moduļa masa būs 8,6 t, kas ir A64 maksimālā lietderīgā slodze uz Mēness pārneses orbītu (LTO). Papildus galvenajam modulim var pievienot vairākus citus moduļus, lai izveidotu Mēness nometni. Saules paneļi, antenas un citas ārējās ierīces tiks uzstādītas uz Mēness virsmas blakus bāzei. Galvenais materiāls ir alumīnija sakausējums 6061 ar dažām ABS un oglekļa šķiedras detaļām, kā arī citi materiāli nelielā daudzumā, piemēram, tērauda skrūves, gumijas blīves utt. Moduļi tiks novietoti 1,2 m dziļā izrakumā Mēness virsmā, lai novērstu moduļu nevēlamu kustību vai rotāciju. Ar tiem manipulēs un tos novietos ar celtņiem, un tos varēs arī pārvietot, tos novietojot uz vietas. Krānus un citu manipulācijām nepieciešamo tehniku var nogādāt atsevišķā priekšējā misijā vai ar sekundāro raķeti tajā pašā misijā. Nepieciešama arī triecienatslēga, lai savienotu divus moduļus kopā un moduļu galus. Pēc pabeigšanas moduļi tiks hermetizēti un pirms jebkādām modifikācijām no tiem tiks noņemts hermētiskais spiediens. Logu panelis tiks transportēts nesamontēts drošā konteinerā, lai to nesabojātu montāžas un transportēšanas laikā.

2.3 Mēness vide astronautiem ir ļoti bīstama. Paskaidrojiet, kā jūsu Mēness nometne viņus pasargās. (ne vairāk kā 150 vārdi)

Mēness bāzes moduļu apkures/dzesēšanas sistēma nodrošinās dzīvošanai piemērotu temperatūru. O2 uzglabāšanas sistēma un CO2 skruberis nodrošinās skābekļa plūsmu caur moduļiem un savāks lieko CO2. Moduļu sienas zināmā mērā aizsargās astronautus no kosmiskā starojuma, to var uzlabot, pievienojot augsni virs moduļu sienām, un aviācijas kvalitātes alumīnija sakausējums 6061 var aizsargāt bāzi no nelieliem triecieniem. Pamatojoties uz simulāciju, moduļu korpuss var izturēt 3 atm spiedienu. Bāze ir aprīkota arī ar akvaponikas sistēmu, kas var uzturēt pārtikas krājumus pat tad, ja apgādes misijas ir nopietni ietekmētas. Galvenais logs ir stikla/plastmasas stikls, kas pasargā apkalpi no iespējamas stikla sadrūšanas.

2.4. Paskaidrojiet, kā jūsu Mēness nometne nodrošinās astronautus ar:

Ūdens
Pārtika
Power
Air

Bāze nodrošinās apkalpi ar ūdeni, izmantojot ūdens recirkulācijas sistēmu (līdzīgu tai, kas tiek izmantota SKS), filtrējot izmantoto ūdeni, izmantojot īpašu filtru klāstu, tādējādi padarot to pašpietiekamu. Tā var arī pārveidot urīnu dzeramā ūdenī. Ūdens sistēma sastāv no galvenās tvertnes zem moduļa vannas istabas un avārijas ūdens krātuves, kas atrodas akvaponikas moduļa zivju tvertnē. Ūdeni var iegūt arī kā kondensātu no gaisa kondicionēšanas sistēmas, izmantojot iekļautos gaisa kondicioniera kolektorus.

Pārtika galvenokārt tiks uzglabāta pie skābekļa tvertnēm zem jebkura moduļa grīdas. Pārtika galvenokārt sastāv no žāvētiem produktiem, kurus var rehidratēt ar ūdeni. Galvenais pārtikas ražošanas veids būs akvaponikas sistēma, kas simbiotiskā veidā audzēs zivis, jūras veltes un aļģes kopā ar citiem dārzeņiem un garšaugiem. Zivju tvertnes atkritumi tiks izmantoti kā dabīgs mēslojums dārzeņu audzēšanai; augu nodrošinātās barības vielas un skābeklis tiks izmantots akvārijā.

Energosistēmu veido fotoelementu paneļi, uzlādējamas baterijas un atbilstoša elektronika. Sistēmā izmantoti 22 455 vatu paneļi, kas var ģenerēt līdz 10 kWp kopējās jaudas, un 16 litija LiFePO4 elementi, kas ir novietoti drošā konteinerā. Šī akumulatoru tehnoloģija tika izvēlēta, jo tā ir ļoti droša, salīdzinot ar citām ķīmiskajām vielām, taču uz lielāka svara rēķina. Šūnu nominālais spriegums ir 3,2 V, un to kopējā enerģija ir 48 kWh. Turklāt sistēmā ir arī dažāda pārveidošanas un vadības elektronika, piemēram, invertors un BMS, ko izmanto līdzstrāvas pārveidošanai maiņstrāvā un akumulatoru aizsardzībai.

Bāzē ir ar elektrību darbināma gaisa kondicionēšanas sistēma, kas arī attīra gaisu no CO2. Visi filtri ir nomaināmi un viegli noņemami, un to konstrukcija ir bez instrumentiem. Zem katra moduļa grīdas atrodas sešas skābekļa tvertnes, kuras kontrolē moduļa galvenais elektroniskais vadības bloks (ECU), uztverot skābekļa līmeni un nepieciešamības gadījumā to kompensējot. Vadības bloks pārbauda arī moduļa iekšējo spiedienu. Sistēma nodrošina, ka bāzē tiek uzturēts optimāls O2 līmenis, aizsargājot astronautu veselību.

2.5. Paskaidrojiet, kāds būtu jūsu Mēness nometnes galvenais mērķis.

Mūsu Mēness nometne var kalpot visiem trim mērķiem: komerciāliem, zinātniskiem un tūrisma, jo tā ir modulāra un to var aprīkot pēc vajadzības. Pēc noklusējuma konfigurācijas Mēness nometne sākotnēji tiks uzstādīta zinātniskiem mērķiem.

Izmantojot Mēness roveri - daudzfunkcionālu celtniecības un zinātnes rīku -, mēs varam transportēt un apstrādāt materiālus, lai turpinātu paplašināt Mēness bāzi visiem nepieciešamajiem mērķiem.

3.1 Aprakstiet savu Mēness nometnes astronautu komandas dienu uz Mēness.

Astronauti pamostas uz koka divstāvu gultām un veic rīta rutīnas darbus, tostarp ēd, veic higiēnu un veselības uzraudzību, un bāzes koka interjers, cerams, sniedz viņiem komforta un mājīguma sajūtu. Pēc tam viņi pārbauda Mēness nometnes darbībai nepieciešamo galveno sistēmu, piemēram, energosistēmas, gaisa sistēmas, ūdens sistēmas un akvaponikas sistēmas, stāvokli. Šajās pārbaudēs ietilpst saules bateriju paneļu (daļa no energosistēmas) tīrīšana, skābekļa līmeņa, CO2 līmeņa un spiediena kontrole bāzē, ūdens PH un skābekļa līmeņa pārbaude akvaponikas sistēmā, kā arī augsnē atrodamo barības vielu satura pārbaude.

Lai novērstu muskuļu atrofiju, katram apkalpes loceklim ir jāveic vismaz 30 minūšu ilga vingrošana telpās vai tikpat ilga pastaiga ārpus bāzes.

          Pēc sākotnējām pārbaudēm Mēness bāzes komanda sazināsies ar vadības centru uz Zemes, lai ziņotu par situāciju uz kuģa un pieprasītu informāciju par veicamajiem pētījumiem.

Vismaz divi apkalpes locekļi visu laiku atradīsies uz kuģa, uzraugot svarīgāko sistēmu darbību un uzraugot bāzes drošību. Pārējie astronauti var veikt dažādus uzdevumus, piemēram, pētīt Mēness augsni, veidot jaunas bāzes ar 3D drukas palīdzību, veikt eksperimentus ar augu un dzīvnieku audzēšanu uz Mēness virsmas ar akvaponikas sistēmas palīdzību, veikt eksperimentus ar pašu Mēness augsni, veikt ieguves darbus rūpnieciskiem nolūkiem vai pētniecībai un nākotnē pat rīkot ekskursijas un darboties kā bāze turpmākām misijām tālāk Saules sistēmā.

Dienas beigās viss personāls atgriezīsies bāzē, sapakos ārpus bāzes atstātos instrumentus un rīkus, paēdīs un pavadīs brīvo laiku. Viņi var sarunāties ar savām ģimenēm vai draugiem uz Zemes, skatīties video vai multivides materiālus, kas iepriekš lejupielādēti iekšējā serverī, meklēt un publicēt dokumentāciju un daudz ko citu, izmantojot ātrgaitas sakaru sistēmu.

Citi projekti:

  AH

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Ķīna
  Izceļošana no zemes

 

  郑州轻工业大学
    Ķīna
  Radītājs

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Ķīna
  Mēness sirds

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Ķīna