Moon Camp Explorers Galeria 2020-2021
W Moon Camp Explorers zadaniem każdej drużyny jest zaprojektowanie w 3D kompletnego Moon Camp przy użyciu Tinkercad. Muszą również wyjaśnić, jak wykorzystają lokalne zasoby, ochronią astronautów przed niebezpiecznymi warunkami panującymi w przestrzeni kosmicznej oraz opiszą pomieszczenia mieszkalne i robocze.
Zespół: Baza księżycowa Jądro
Michał Bylina Szkoła Podstawowa nr 310 Warszawa Polska 14 Pierwsze miejsce - państwa członkowskie ESA
Link zewnętrzny dla 3d
Opis projektu
Nazwa naszego obozu, Moon Base Kernel, wskazuje na rolę, jaką pełni. Będzie on "zalążkiem" dla większego siedliska w przyszłości. Oprócz intensywnej eksploracji Księżyca i przestrzeni kosmicznej, obóz ten ma na celu badanie adaptacji życia na Księżycu. Drugim celem jest pozyskanie pierwiastków i materiałów dla Ziemi. Załoga składa się z pięciu osób. Każda z nich posiada kilka specjalizacji niezbędnych do samodzielnego funkcjonowania takiej grupy ludzi. Zdecydowaliśmy się na projekt, który nie wymaga zaawansowanych prac na ziemi księżycowej. Ważnym aspektem naszego projektu jest jego modułowość. Stawiamy na powtarzalne komponenty umożliwiające łatwą rozbudowę i modyfikację modułów. Geometryczny kształt modułów zapewnia stabilność mechaniczną. W celu znalezienia równowagi pomiędzy odpowiednio dużą powierzchnią użytkową a ilością materiałów użytych do budowy zaprojektowaliśmy zwartą konstrukcję. Ułatwia to utrzymanie stabilnych warunków atmosferycznych do życia. Niebezpieczne urządzenia (np. RTG) znajdują się z dala od obozu. Najważniejszym aspektem jest bezpieczeństwo. Obóz pokryty jest regolitem o grubości około 1 m. Chroni to przed promieniowaniem, meteorytami i ewentualnymi zmianami temperatury. Każdy moduł wyposażony jest w system monitorowania stanu technicznego. Moduły połączone są podwójnymi drzwiami i posiadają indywidualne systemy awaryjnego podtrzymywania życia. Połączenie z otoczeniem zewnętrznym realizowane jest poprzez doki i śluzy powietrzne (1 techniczna i 2 dla astronautów), które służą również jako garaże dla pojazdów. Sztuczna grawitacja realizowana jest za pomocą cewek elektromagnetycznych i magnesów stałych w butach. Zasilanie elektromagnesów jest przełączane przez pole magnetyczne w pobliżu buta. |
|||
Gdzie chcesz zbudować swój Moon Camp?
Blisko biegunów księżycowych Dlaczego wybrałeś tę lokalizację?
Wybieramy krater w pobliżu bieguna południowego. Głównym powodem jest odkrycie obecności lodu w tym rejonie. Wnętrza kraterów zawierają cieńszą warstwę luźnego regolitu. Taki obszar będzie łatwiejszy do przygotowania placu budowy i mniej kłopotliwy w przypadku lądowników (np. nawiewanie pyłu). Preferujemy lokalizacje blisko zbocza krateru, aby mieć dostęp do obu obszarów - stale zacienionego i wystawionego na działanie promieni słonecznych. Takie lokalizacje zapewnią nam bliskość lodu i możliwość wykorzystania fotowoltaiki. Bliskość krawędzi krateru pozwoli na eksplorację obszaru poza nim. Jak zamierzasz zbudować swój Moon Camp? Jakich materiałów użyjesz?
Pierwsze prace będą wykonywane przez bezzałogowe roboty. Będą one przygotowywać teren pod zabudowę. Pierwsze moduły zostaną zbudowane z elementów konstrukcyjnych dostarczonych z Ziemi. W celu zminimalizowania wagi transportowanych materiałów, proponujemy wykonanie ścian wypełnionych wewnątrz regolitem. W kolejnym etapie części konstrukcji będą wykonywane z materii uzyskanej z regolitu. Jest ona bogata w pierwiastki chemiczne takie jak tlen, krzem, żelazo, wapń, aluminium, magnez i tytan. Możliwe będzie produkowanie elementów do rozwoju obozu. W tym celu zostaną wykorzystane wszystkie możliwe metody (obróbka chemiczna i termiczna, druk 3D, maszyny CNC). Wyjaśnij, w jaki sposób twój Moon Camp zapewni astronautom:
|
|||
Woda
|
Żywność
|
Energia elektryczna
|
Air
|
W początkowej fazie zasiedlania, woda będzie transportowana z Ziemi. Jednak do funkcjonowania bazy potrzebne są duże ilości wody. Stąd kolejnym etapem jest pozyskanie wody z lodu wydobytego na Księżycu. Będzie ona przechowywana w postaci tlenu i wodoru wytwarzanego z wody w procesie elektrolizy. Zużyta woda jest oczyszczana i ponownie wykorzystywana. Innym źródłem wody są odpady biologiczne wytworzone przez człowieka (np. obecnie około 80% wody na ISS jest poddawane recyklingowi). Akwarium używane do badania zachowań życia wodnego na Księżycu służy również jako magazyn wody. |
Z Ziemi dostarczane będą następujące produkty: liofilizowana żywność (pochodzenia roślinnego i przede wszystkim zwierzęcego), podstawowe składniki niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu człowieka (witaminy, aminokwasy, minerały, białka, błonnik, węglowodany itp.) oraz bogate w azot związki niezbędne do uprawy roślin. Lokalnym źródłem pożywienia będzie ogród botaniczny (uprawy aero- i hydroponiczne) oraz akwarium (glony, skorupiaki i inne organizmy wodne). Posłużą one również do badania adaptacji wybranych gatunków ze względu na ich odporność na trudne warunki. Dodatkowym rozwiązaniem jest innowacyjna metoda druku 3D mięsa pochodzenia roślinnego. |
Nasza baza posiada trzy podstawowe źródła energii: elektrownię fotowoltaiczną, radioaktywny generator termoelektryczny oraz ogniwa paliwowe jako źródło zapasowe lub tymczasowe (zlokalizowane z dala od bazy ze względów bezpieczeństwa). Nadmiar energii będzie przechowywany w wysokowydajnych akumulatorach. |
Tlen będzie pozyskiwany z wody i przechowywany w zbiornikach. Azot musi być dostarczany z Ziemi, ponieważ na Księżycu jest go za mało. Obóz wyposażony jest w systemy do odzyskiwania dwutlenku węgla lub przekierowywania go do uprawy roślin. |
Opisz dzień na Księżycu dla jednego z astronautów z Moon Camp.
Ze względu na ludzki rytm dobowy długość dnia w obozie jest taka sama jak dzień na Ziemi, czyli 24 godziny. Wybraliśmy dowódcę ze względu na jego dość odpowiedzialną pozycję. Zakładamy podział dnia na trzy mniej więcej równe części: (1) sen, (2) posiłki, odpoczynek, ćwiczenia, (3) pomoc załodze, cięższe i lżejsze prace. Przykładowy plan dnia dowódcy w szczegółach: 8.00 pobudka / przygotowanie do dnia 8.30 ćwiczenia fizyczne (1 godzina) 9.30 toaleta poranna 10,00 śniadanie (1 godzina) 11.00 kontrola parametrów obozu 11.30 współpraca z operatorem robota (1 godz.) 12.30 kontrola parametrów warsztatu (1 godz.) 13.30 obiad (1 godzina) 14.30 odpoczynek 15.00 rozmowa z lekarzem/psychologiem o stanie załogi 15.30 współpraca z botanikiem w zakresie badań (1 godzina) 16.30 kontrola parametrów systemów recyklingu 17.00 sprawdzenie parametrów radioteleskopu 17.30 spotkanie zespołu 18.00 sprawdzenie parametrów obozu 18.30 kolacja 19.00 odpoczynek / np. gra w szachy z programistą (1 godzina) 20,00 kontakt z bazą ziemską (1 godz.) 21,00 ćwiczenia fizyczne (1 godz.) 22.00 sprawdzenie parametrów obozu 22.30 toaleta wieczorna 23.00 relaks / masaż w fotelu 23.30 przygotowanie do snu |