moon_camp
odkrycie interaktywny obraz

Galeria projektów Moon Camp Explorers 2022 - 2023

 

W Moon Camp Explorers zadaniem każdego zespołu jest zaprojektowanie w 3D kompletnego obozu księżycowego przy użyciu programu Tinkercad. Muszą również wyjaśnić, w jaki sposób będą wykorzystywać lokalne zasoby, chronić astronautów przed niebezpieczeństwami w kosmosie i opisać obiekty mieszkalne i robocze w swoim obozie księżycowym.

Luna Armstrong Base

Międzynarodowa Szkoła Westpfalz  Landstuhl-Pfalz    Niemcy 12, 13   0 / 0 Angielski



1.1 - Opis projektu

Nasz Moon camp nazywa się Luna Armstrong Base. Budujemy Moon camp, aby pomieścić dwóch astronautów, którzy będą testować technologię produkcji wody i powietrza z regolitu księżycowego. Początkowo konieczne będzie przetransportowanie niektórych zasobów z Ziemi, takich jak nasiona roślin i woda. Jednak z czasem obóz stanie się samowystarczalny. Astronauci będą musieli sadzić, uprawiać i zbierać własne warzywa. Astronauci wykorzystają wiedzę zdobytą podczas poprzednich eksperymentów na ISS. Zbudujemy również komory do hodowli mięsa, aby wyhodować mięso z komórek. Nasz obóz posiada salon do spotkań towarzyskich, pokój medyczny, sypialnię, pokój naukowy, salę fitness i laboratoria żywnościowe. W salonie znajduje się kopuła, która przypomina astronautom o Ziemi i daje im poczucie przynależności. Nasza sala fitness ma specjalny kombinezon do noszenia podczas programu fitness. Ma on ukrytą elektrostymulację, aby poprawić efekt. Baza LA ma 60 paneli słonecznych do generowania energii elektrycznej. Można je zwinąć razem i nie zajmują dużo miejsca, aby zabrać je na Księżyc. Panele mają kółka do samodzielnego przemieszczania. Mały robotyczny łazik pomoże astronautom poruszać się po terenie bazy. Istnieje również możliwość, że astronauci wejdą do dużego łazika bezpośrednio z bazy. Obóz księżycowy posiada satelitę dla lepszej komunikacji. Zbudowaliśmy również bunkier pod bazą na wypadek sytuacji awaryjnych ze wszystkimi potrzebnymi zapasami, w którym astronauci mogliby przetrwać siedem dni.

1.2 - Dlaczego astronauta chce polecieć na Księżyc i zbudować obóz księżycowy?

Astronauci udadzą się na Księżyc, aby przetestować technologię, która wykorzystuje reaktor do przekształcania księżycowego regolitu w wodę i powietrze. Proces ten nazywa się redukcją wodoru przez ilmenit. Eksperyment ten umożliwi długoterminowe misje kosmiczne na Księżycu i pomoże zmniejszyć zapotrzebowanie na zasoby transportowane z Ziemi. Istnieje jednak wiele innych powodów, dla których warto wrócić na Księżyc. Nasza technologia znacznie się poprawiła od czasów Apollo. Na Księżycu można przeprowadzić wiele eksperymentów naukowych. Możemy badać historię Księżyca, dowiedzieć się więcej o Ziemi i początkach naszego Układu Słonecznego. Możemy badać zasoby Księżyca, zrozumieć geologię Księżyca i znaleźć księżycowy lód. Możemy przeprowadzać eksperymenty naukowe, tak jak na ISS. Baza na Księżycu jest przygotowaniem do eksploracji głębokiego kosmosu i Marsa. Musimy najpierw przetestować nowe technologie na Księżycu. Tym razem nie zamierzamy umieścić flagi na Księżycu, ale zbudować tam dom. Wreszcie, program księżycowy inspiruje nasze pokolenie do zostania inżynierami i naukowcami.

2.1.a - Gdzie chcesz zbudować swój Moon Camp?

Mare Tranquillitatis

2.2.b - Dlaczego wybrałeś tę lokalizację?

Wybraliśmy tę lokalizację, ponieważ odwiedzili ją już astronauci. Jest to również wyschnięte morze, a regolit znaleziony w tym miejscu jest najlepszy do ekstrakcji wody i powietrza, ponieważ jest bogaty w ilmenit. Astronauci mają również świetną okazję do odwiedzenia lądownika księżycowego Apollo 11, aby dowiedzieć się, co dzieje się z obiektami na powierzchni Księżyca, które znajdują się tam od dłuższego czasu.

2.2 Jak zamierzasz zbudować swój księżycowy obóz? Opisz, w jaki sposób możesz wykorzystać naturalne zasoby Księżyca i jakie materiały musiałbyś przywieźć z Ziemi.

Do budowy naszego obozu księżycowego wykorzystamy mieszane techniki zwykłej konstrukcji i druku 3D. Potrzebujemy druku 3D z wykorzystaniem regolitu, aby obniżyć koszty sprowadzania materiałów z Ziemi. Zewnętrzne podpory modułów są wykonane z regolitu księżycowego (który jest używany do tworzenia betonu) z polietylenem zintegrowanym ze ścianami, aby pomóc w ochronie przed wysokim promieniowaniem. Naszym celem jest wykorzystanie lokalnych zasobów, które można wykorzystać na Księżycu, Marsie lub w innych miejscach. Wszystkie nasze moduły są połączone mostami, które umożliwiają astronautom dostęp do nich wszystkich bez konieczności wychodzenia na zewnątrz. Nowe skafandry kosmiczne są ulepszone i łatwe do przenoszenia. Jednak pył księżycowy może stanowić problem. Jest bardzo mały, ale może być również bardzo niebezpieczny i ostry. Może również łatwo dostać się do płuc astronautów, podobnie jak włókno szklane. Księżyc nie ma atmosfery i jest stale bombardowany promieniowaniem słonecznym, które powoduje, że gleba staje się naładowana elektrostatycznie. Pył księżycowy może spowodować bardzo poważne uszkodzenie płuc. W takim przypadku nie ma lekarza, który mógłby ich uratować, gdy są na Księżycu. Astronauci Apollo już tego doświadczyli. Zbudujemy jednostkę oczyszczającą (CU), aby pozbyć się pyłu, która wykorzystuje ciekły azot do spryskiwania astronautów przed wejściem do bazy.

3.1 - W jaki sposób obóz księżycowy chroni i zapewnia schronienie astronautom przed surowym środowiskiem Księżyca?

Przed promieniowaniem astronauci są chronieni polietylenem wbudowanym w ściany. Same ściany są grube i wykonane z betonu, dzięki czemu próżnia kosmiczna nie miesza się w przypadku uderzenia małych odłamków w bazę. W przypadku sytuacji awaryjnej, takiej jak obniżenie ciśnienia, włącza się syrena alarmowa. Gdy astronauci ją usłyszą, pędzą do bunkra bezpieczeństwa i zamykają drzwi. Mogą tam przetrwać do tygodnia. W bunkrze znajduje się dużo żywności, wody i powietrza dla astronautów. W bunkrze znajduje się również bieżnia sportowa, a także komputer, który pomaga im komunikować się z Ziemią. Skafandry kosmiczne są wyposażone w nowoczesną technologię, która pomaga astronautom wytrzymać trudne warunki księżycowe. Kopuła wykonana jest ze szklanych paneli poliwęglanowych, aby upewnić się, że nie jest łatwo ją rozbić.

3.2 - Na Księżycu zasoby są bardzo ograniczone, ale podczas długich misji astronauci nie mogą polegać na dostawach z Ziemi. Wyjaśnij, w jaki sposób twój obóz księżycowy zapewni astronautom zrównoważony dostęp do podstawowych potrzeb, takich jak woda, żywność, powietrze i energia.

Na początku astronauci będą zaopatrywani w wodę i powietrze z Ziemi. Następnie woda i powietrze będą dostarczane głównie dzięki redukcji wodoru w procesie ilmenitowym. Ilmenit jest cząsteczką składającą się z żelaza, tytanu i atomów tlenu. To, co musimy zrobić, to oddzielić część tlenową od ilmenitu. Proces ten nazywany jest redukcją wodoru przez ilmenit. Podczas przetwarzania tej reakcji musimy wprowadzić do reaktora wodór, który na początku będzie importowany z ziemi, a później poddany recyklingowi. Po dodaniu wodoru do ilmenitu możemy wyodrębnić część tlenową. Będziemy również odzyskiwać wodę z potu, łez, oddychania, roślin i żywności, a nawet z łazienki, aby oszczędzać wodę w jak największym stopniu. Uprawa roślin pomoże również zwiększyć poziom tlenu w obozie. To samo dotyczy żywności, na początek będą dostawy z Ziemi, a następnie nasze warzywa będą uprawiane w laboratoriach przy użyciu nasion. Wybraliśmy warzywa, które są łatwe w uprawie, wymagają niewielkiej konserwacji i nie wymagają dużo czasu. Uprawiamy zieleninę, marchew, rzodkiewki, ziemniaki, grzyby i nie tylko. Nasze mięso będzie wyhodowane z komórek w naszych komorach uprawy mięsa. Astronauci mogą wejść do nich tylko w specjalnych kombinezonach, ponieważ jeśli do mięsa dostaną się bakterie, zostanie ono zatrute. Mamy również śluzę powietrzną przed nią. Nasze zasilanie będzie dostarczane z naszych paneli słonecznych za bazą. Będziemy wykorzystywać i przechowywać energię słoneczną.

4.1 - Co uwzględniłbyś w programie szkolenia astronautów, aby pomóc im przygotować się do misji na Księżycu?

Astronauci muszą dużo trenować przed misjami, aby oni i załoga nie byli narażeni na niebezpieczeństwo, a także aby pomyślnie ukończyć misję. Muszą wziąć udział w zajęciach, aby dowiedzieć się więcej o środowisku kosmicznym i Księżycu oraz poznać eksperymenty, które będą przeprowadzać podczas pobytu na Księżycu. Muszą również nauczyć się podstawowych procedur medycznych na wypadek zagrożenia zdrowia. Astronauci przejdą szkolenie z przetrwania, aby przygotować się na najgorszy scenariusz i jak korzystać z bunkra, jeśli zajdzie taka potrzeba. Muszą trenować, jak zbudować obóz księżycowy w środowisku, które naśladuje środowisko księżycowe, takie jak obiekt Luna w Kolonii w Niemczech. Muszą również szkolić się w zakresie korzystania z laboratorium mięsnego i reaktora redukcji wodoru. Zasadniczo muszą trenować na Ziemi tak, jakby żyli na Księżycu, zanim wyruszą na misję. Każdy astronauta będzie miał inne zadania, więc będą też mieli nieco inny trening. Muszą przejść szkolenie z mikrograwitacji w samolocie 0 g i podczas nurkowania, co pomoże im zrozumieć, że nie mogą wykorzystywać swojej wagi do zapewnienia siły. Astronauci muszą również trenować swoje mięśnie w kosmosie, aby nie stracić poziomu sprawności, co może być bardzo niebezpieczne po powrocie na Ziemię. Ćwiczą około dwóch godzin dziennie w sali fitness, korzystając z bieżni i ciężarów.

 

Linki do Tinkercad:

https://www.tinkercad.com/things/eIQDb9wIR1d

https://www.tinkercad.com/things/10bL0QvzeMp

https://www.tinkercad.com/things/5Z2XnS0kaLW

Inne projekty: