moon_camp

Moon Camp Explorers Galeria 2021-2022

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.

Team: Leni and Prudy

Szkoła Sycamore  Indianapolis    Stany Zjednoczone 11, 10   2 / 2

Link zewnętrzny dla 3d

Opis projektu

Jednym z głównych celów jest wykorzystanie jak największej ilości naturalnych zasobów Księżyca dla zrównoważonego rozwoju. Na przykład, zbudujemy nasze schronienie w pobliżu bieguna południowego, gdzie lód może być pobierany do wody, a tlen może być pobierany z księżycowego brudu poprzez elektrolizę, więc czas podróży jest minimalny. Nasze schronienie zostanie zbudowane na szczycie jednego krateru (mniej pracy przy kopaniu), który służy jako magazyn wody/pool. Planujemy również zbudować system energii słonecznej z wymianą ciepła dla zasilania.

Kolejnym celem jest przywiezienie na Księżyc jak najmniejszej ilości materiałów. Na przykład przywozimy drukarkę 3D, abyśmy mogli wykorzystać materiały odzyskane z Księżyca do wydrukowania potrzebnego sprzętu i narzędzi. Pozwoli to uniknąć uzależnienia od tego, czy nasza centrala przyniesie nam krytyczne potrzeby. Jeśli będziemy mieli szczęście, mamy nadzieję odzyskać metale szlachetne, takie jak platyna, uran i złoto. Planujemy również zbudować Advanced Plant Habitat, czyli komorę wzrostu na stacji, nie tylko do badań nad roślinami, ale również jako źródło pożywienia, dzięki czemu nie musimy się martwić, że zabraknie nam jedzenia.

Przede wszystkim mamy nadzieję, że projekt Moon Camp dostarczy nieocenionych informacji na temat przyszłych ulepszeń i rozbudowy bardziej zrównoważonych i nadających się do życia siedlisk kosmicznych, takich jak posiadanie bardziej samowystarczalnej energii, takiej jak hel-3, która może być wykorzystana do zasilania innych stacji kosmicznych i zmniejszy niepotrzebne podróże kosmiczne w celu zapewnienia paliwa w przestrzeni.

Ograniczenia: Wykonuje się to przy założeniu grawitacji ziemskiej.

Gdzie chcesz zbudować swój Moon Camp?

Blisko biegunów księżycowych

Dlaczego wybrałeś tę lokalizację?

Zbudujemy nasz obóz księżycowy w pobliżu bieguna południowego, ponieważ według NASA jest to najlepsze miejsce dla lodu i innych zasobów mineralnych. Woda jest niezbędna do dalszej eksploracji Ziemi, ponieważ może być potencjalnie używana do picia, chłodzenia sprzętu, oddychania i produkcji paliwa rakietowego dla misji w głąb Układu Słonecznego. Inne ekstrema na biegunie południowym Księżyca nie są tak ciemne i zimne z niektórymi obszarami, które są skąpane w świetle słonecznym przez dłuższy czas, co pozwala nam zbierać światło słoneczne w celu oświetlenia bazy księżycowej i zasilania sprzętu.

Jak zamierzacie zbudować swój Mooncamp? Jakich materiałów użyjesz?

Schronienie zostanie zbudowane w pobliżu bieguna południowego, gdzie temperatury są stosunkowo odpowiednie dla ludzi, z krótszymi odległościami dla pobierania wody lodowej. Rovery najpierw przekopują ziemię z przejściem schodzącym pod ziemię do pomieszczenia mieszkalnego, toalety księżycowej z kompaktorem śmieci, laboratorium badawczego z prysznicem powietrznym, zimnym zlewem i gorącym zlewem na wodę.

Z polietylenu zostanie zbudowana konstrukcja w kształcie sześcianu ze szczelnymi drzwiami i ścianami nad ziemią z trzema poziomami z doprowadzeniem tlenu:
Poziom pierwszy: magazyny dla wody, łazików, robotów
Drugi poziom: komory dla roślin, kuchnia
Poziom trzeci: panele słoneczne

Woda
Żywność
Energia elektryczna
Air
Ochrona

Wodę można pobierać z obu biegunów, gdzie musimy wydobywać wodę z basenów lodowych. Najpierw będziemy pozyskiwać z bieguna południowego, gdyż jest on bliżej naszego schronienia. Wyślemy łaziki, aby zlokalizowały lodowe miejsca. Następnie łaziki odpalą i wysadzą księżycowy brud i żwir do swoich urządzeń przypominających próżnię, w których zostanie oddzielona woda i przechowywane będą jej cząsteczki. Dla przyszłych źródeł wody, będziemy badać potencjalne recyklingi wody z odpadów (np. z technologią NASA wychwytywania do 85% wody z moczu i 92% wilgoci z odpadów).

Kiedy astronauci zapuszczają się dalej w kosmos, ich wyżywienie stanowi kilka unikalnych wyzwań. Advanced Plant Habitat to komora wzrostu na stacji, służąca do badania roślin i dostarczania żywności. Wykorzystuje ona światła LED i porowate podłoże gliniane z nawozem o kontrolowanym uwalnianiu, aby dostarczyć wodę, składniki odżywcze i tlen do korzeni roślin. Inną nową metodą jest uprawa większych roślin w przestrzeni kosmicznej, która wykorzystuje jednostki, które są tańsze w produkcji, mają większą zdolność zatrzymywania wody, zapewniają większą przestrzeń dla wzrostu korzeni i są całkowicie pasywnym systemem.

Skalowalne rozwiązanie dla księżycowych habitatów obejmowałoby system wymiany ciepła składający się z wielu luster, przetworzonej gleby księżycowej, silnika cieplnego i rur cieplnych. W ciągu dnia silnik może być zasilany bezpośrednio z energii słonecznej dostarczanej przez Słońce, które jednocześnie magazynuje nadmiar ciepła w masie termicznej. W nocy silnik cieplny pracuje dzięki uwalnianiu energii z masy termicznej. Zlew zimny i zlew gorący znajdują się pod ziemią w luźnym poziomie regolitu.

Aby zebrać tlen, musimy zebrać księżycową glebę i zastosować na niej elektrolizę. Aby to zrobić, musimy użyć metody zwanej elektrolizą stopionych soli, polegającej na umieszczeniu regolitu w metalowym koszu ze stopioną solą chlorku wapnia, która ma służyć jako elektrolit, podgrzaną do 950°C za pomocą energii słonecznej. Po przyłożeniu prądu elektrycznego wyodrębnia się z niego tlen, a sól migruje do anody, skąd można ją łatwo usunąć. Dodatkowo, pozostawiony metal nadaje się do wykorzystania.

Temperatura Księżyca zmienia się z powodu braku atmosfery. Astronauci mogą cieszyć się moczeniem się w dużym basenie wody (wydobytej z biegunów Księżyca) w ciągu dnia, kiedy panuje tam horrendalne ciepło i promieniowanie, podczas gdy w mroźne noce utrzymują ciepło dzięki systemowi wymiany ciepła składającemu się z luster, przetworzonej gleby księżycowej, silników cieplnych i rur cieplnych. W celu zapobiegania meteorytom, inteligentne roboty będą używane do wykrywania i strzelania do ewentualnych dużych meteorów, ponieważ niektóre meteory mogą być wielkości domu.

Opisz dzień na Księżycu dla jednego z astronautów z Moon Camp.

Uczucie tęsknoty za domem uderza mnie chwilę po przebudzeniu. Będąc jednym z dwóch ludzi na Księżycu, trudno nie tęsknić za przyjaciółmi i rodziną z powrotem do domu, nie wspominając o wygodzie pysznego jedzenia dostarczanego przez Doordash. Tutaj, na Księżycu, musimy pracować na tlen, wodę, jedzenie i energię. Dobrze! Jestem tutaj i jestem gotowy na mój dzień astronauty!

Pierwsza rzecz w ranku przed myciem zębów i mieć mój marchewkowego śniadanie, mój partner i ja potrzebujemy robić nasz dziennym zadaniom rundown:

Upewnij się, że poziom tlenu jest ustawiony prawidłowo
Sprawdź Advanced Plant Habitat, aby upewnić się, że konfiguracja działa prawidłowo z wystarczającą ilością wody.
Sprawdź system zasilania
Przygotuj nasze roboty, aby poszły i odzyskały wodę z lodu i zamieniły się w wodę
Przygotuj nasze inne roboty do pozyskiwania tlenu z księżycowego brudu poprzez elektrolizę
Wyślij raport poranny do naszej centrali

Gdy roboty są gotowe, zakładamy nasze kaski i kombinezony i wysyłamy nasze roboty, aby wykonywały swoje zadania. Podczas gdy ja monitoruję roboty pobierające wodę, mój partner monitoruje roboty pobierające tlen.

Po zjedzeniu sałatki na lunch i ochłodzeniu się w basenie podczas ćwiczeń, ponownie zakładamy nasze kaski i kombinezony, aby powitać nasze roboty z powrotem po ciężkim dniu pracy. Czyścimy i sprawdzamy roboty, aby upewnić się, że są w porządku, zanim napiszemy wieczorne raporty. Po relaksującej kolacji i wieczornym oglądaniu YouTube, nadszedł czas na spanie. Noc na zewnątrz!

Inne projekty:

  Learnex Explorers

 

  Learnex
    Rumunia
  Moi

 

  École secondaire Casavant
    Kanada
  Obóz Bravo

 

  Givemefive.ai
    Indie
  MAG

 

  Institut International Saint Dominique
    Włochy