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.

PCE (Projeto Ciência na Escola) AEPAS – Portugal

  II miejsce - Państwa członkowskie ESA

Escola EB 2, 3 prof. Abel Salazar  Guimarães-Braga, Północ    Portugalia 14   0 / 3 Portugalski



External URL to the team’s project (e.g. website or PDF):


https://drive.google.com/file/d/1bm0wI5dT-txJqF5L14l4NvivKaGUrspb/view?usp=share_link

Youtube Video Link:


1.1 - Opis projektu

Tłumaczenie:

Zespół Szkół im. Profesora Abla Salazara, w ramach projektu Nauka w szkole, niniejszym bierze udział w konkursie Moon Camp 2023 w sekcji Explorers. Udział ten odzwierciedla pracę wykonaną przez 6 młodych ludzi z 9 klasy (w wieku od 14 do 15 lat) w celu stworzenia bazy księżycowej dla 4 astronautów, pod kierunkiem 2 nauczycieli informatyki, nauczyciela przedmiotów ścisłych i mentora projektu.

Studenci stworzyli zrównoważoną bazę, która przechowuje żywność przez długi czas dzięki dwóm procesom: liofilizacji/krioodwadniania i odwadniania termicznego. Proces ten zostanie zoptymalizowany w kraterach księżycowych, w których znajduje się lód, z dwóch powodów: krio-odwodnienie wymaga bardzo niskich temperatur (-50º Celsjusza) i uzyskania niezbędnej wody do utrzymania bazy.

Stworzyliśmy pojazd z czujnikami wody i gigantycznym ślimakiem do zbierania lodu, aby baza miała niezbędną ilość wody. Magazyny do przechowywania żywności mają system podnoszenia, który umieszcza pojemniki w podziemnej galerii, aby uniknąć dużych wahań temperatury.

Stworzyliśmy sześciokątne moduły mieszkalne dla zespołu 4 astronautów, które pasują do siebie, optymalizując przestrzeń i wnętrze księżycowej jaskini, aby zapewnić lepszą ochronę przed promieniowaniem i meteorytami, zasilane panelami słonecznymi.

 

Tekst pierwotny:

Zespół Szkół Profesora Abela Salazara, w ramach swojego projektu naukowego w szkole, bierze udział w konkursie Moon Camp 2023 w sekcji Explorers. Udział ten odzwierciedla pracę wykonaną przez 6 młodych ludzi w wieku 9 lat (od 14 do 15 lat), polegającą na stworzeniu bazy księżycowej dla 4 astronautów, pod kierunkiem 2 profesorów informatyki, profesora nauk ścisłych i mentora projektu.

Uczniowie stworzyli trwałą bazę, która zbroi żywność przez długi czas za pomocą dwóch procesów: Liofilizacji/Kriodesorpcji i Desorpcji na gorąco. Proces ten zostanie zoptymalizowany w kraterach księżycowych zawierających żel z dwóch powodów: kriodesorpcja wymaga bardzo niskich temperatur (-50º Celsjusza), aby uzyskać wodę niezbędną do utrzymania bazy.

Stworzyliśmy urządzenie z czujnikami wody i gigantycznym brokatem do zbierania żelu, aby baza miała niezbędną ilość wody. Zbiorniki do przechowywania żywności mają system podnoszenia, który umieszcza zawartość w podwodnej galerii, aby uniknąć dużych amplitud temperatur.

Stworzono sześciokątne moduły mieszkalne dla 4 astronautów, które mieszają się jeden z drugim, zwiększając przestrzeń i przestrzeń na powierzchni Księżyca, aby zapewnić większą ochronę przed promieniowaniem i meteorytami, zasilaną przez farby słoneczne.

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

Tłumaczenie:

Nasi astronauci bardzo pragną eksplorować Księżyc dla dobra ludzkości, rozwijając wiedzę naukową w celu promowania samowystarczalnej fundacji, która w pełni wykorzystuje skromne zasoby Księżyca i edukuje ludzkość w zakresie traktowania naturalnych zasobów naszej planety Ziemi z większym szacunkiem, aby zagwarantować przyszłość naszej planety i ludzkości. Zobowiązujemy się do wykorzystania zasobów odnawialnych, takich jak światło i energia słoneczna, do zasilania naszych pojazdów i modułów mieszkalnych, do wykorzystania lodu kraterowego, do przechowywania żywności przez długi czas poprzez procesy liofilizacji i odwadniania oraz do promowania sadzenia gatunków roślin wykorzystywanych w żywności dla ludzi: ziemniaków, pomidorów, sałaty i zbóż, poprzez wykorzystanie gleby księżycowej i usuwanie cząsteczek tlenu z regolitu księżycowego, który występuje w dużych ilościach na Księżycu. Proponujemy nową formę transportu publicznego: ruchome chodniki zasilane energią słoneczną.

 

Tekst pierwotny:

Nasi astronauci pragną eksplorować ziemię dla dobra ludzkości, podnosząc poziom wiedzy naukowej, aby promować bazę autosustentyczną, która w maksymalnym stopniu wykorzystuje naturalne zasoby ziemi i uczy ludzkość traktowania z większym szacunkiem naturalnych zasobów naszej planety, aby zagwarantować przyszłość naszej planety i ludzkości. Wspieramy wykorzystanie zasobów odnawialnych, takich jak światło i energia słoneczna, do odżywiania naszych pojazdów i budynków mieszkalnych, wykorzystanie żelaza w kraterach, przechowywanie żywności przez długi czas dzięki procesom biofiltracji i suszenia oraz promowanie uprawy gatunków roślin wykorzystywanych w żywieniu ludzi: Batata, pomidor, alface i cereais, poprzez aproveitamento do solo lunar i retirando a molécula de oxigénio do rególito lunar, which existes em grandes quantidades on lunar. Proponujemy nową formę transportu publicznego: taśmy napędzane energią słoneczną.

2.1.a - Gdzie chcesz zbudować swój Moon Camp?

Blisko biegunów księżycowych

2.2.b - Dlaczego wybrałeś tę lokalizację?

Tłumaczenie:

Idealną lokalizacją byłby biegun południowy w pobliżu krateru Shakleton, ale nie wewnątrz niego ze względu na zbyt ujemne temperatury. Według czasopisma Geophysical Research Letters (2012) amerykańska sonda księżycowa Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) znalazła duże ilości lodu na ścianach krateru Shackleton, który znajduje się w pobliżu księżycowego bieguna południowego i może zawierać 30% objętości wnętrza utworzonego przez lód. Sonda Kaguya znalazła 12 regionalnych map księżycowego bieguna południowego z kraterami, które mogą zawierać lód.

 

Tekst pierwotny:

Lokalny ideał znajduje się na polach w pobliżu krateru Shakleton, ale nie tam, gdzie panują zbyt niskie temperatury. Zgodnie z publikacją w czasopiśmie Geophysical Research Letters (2012), amerykańska sonda księżycowa Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) wykryła duże ilości żelaza na powierzchni krateru Shackleton, który znajduje się na powierzchni Księżyca i może zawierać 30 % objętości wewnętrznej utworzonej przez żel. Sonda Kaguya znalazła 12 map regionów Księżyca z kraterami, w których może znajdować się żel.

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

Tłumaczenie:

Baza księżycowa będzie składać się z następujących elementów:
- Moduły sześciokątne jako kabiny dla astronautów wykonane z włókna węglowego lub materiałów takich jak PEEK i poliamid, które są odporne na promieniowanie gamma i słoneczne promieniowanie rentgenowskie. Mogą one być łączone, łatwe w transporcie, ponieważ są lekkie i zdolne do tworzenia udogodnień, których astronauci potrzebują do życia w bazie;
- Pojemniki do odwadniania żywności przy użyciu procesu liofilizacji Proces ten będzie stosowany w kraterze lodowym i przy wykorzystaniu próżni księżycowej;
- Pojemniki do odwadniania żywności w procesie termicznym, w miejscach wystawionych na działanie promieni słonecznych;
- Bezzałogowy robotyczny pojazd elektryczny z wiertłami do wiercenia w księżycowym lodzie. Pojazd ten wyróżnia się tym, że posiada czworonożny system lokomocji (z 4 nogami) oraz system poruszania się po szynach w celu szybkiego transportu ładunków;
- Teleskop księżycowy umieszczony w zacienionym kraterze;
- System elektrycznych przenośników taśmowych do przemieszczania astronautów po różnych modułach bazy;
- System rakiet przeciwmeteorytowych do ochrony bazy
- Kopuła rolnicza do sadzenia warzyw i bulw na żywność;
- Wyrzutnie sond księżycowych;
- Panele słoneczne do produkcji energii bazowej
- System ekstrakcji cząsteczek tlenu z regolitu księżycowego

Złożenie tej księżycowej bazy z prefabrykowanych materiałów na Ziemi zajmie kilka misji na przestrzeni lat, aż baza będzie samowystarczalna.

 

Tekst pierwotny:

Baza księżycowa składa się z następujących elementów:
- Sześciokątne moduły, takie jak habitaty dla astronautów, wykonane z włókna węglowego lub materiałów takich jak PEEK i poliamid, które są odporne na promieniowanie gamma i promieniowanie słoneczne. Mogą być kompaktowe, łatwe w transporcie ze względu na niewielkie rozmiary i zdolne do tworzenia instalacji potrzebnych astronautom do życia w bazie;
- Składniki do oczyszczania żywności w procesie Liofilizacji Proces ten jest przeprowadzany na kraterze z żelem i z wykorzystaniem wody morskiej;
- Zawartość do suszenia żywności w procesie spalania, w miejscach wystawionych na działanie światła słonecznego;
- Zrobotyzowany pojazd elektryczny, bez potrójnego napędu, wyposażony w hamulce do wykonywania żelu księżycowego. Cechą szczególną tego pojazdu jest czterokołowy układ lokomocyjny (z 4 kołami) oraz układ do opuszczania pojazdu w celu szybkiego transportu ładunków;
- Teleskop księżycowy zderzony z kraterem;
- System taśm elektrycznych do opuszczania astronautów w różnych modułach bazy;
- System osłon przeciwmeteorytowych do ochrony bazy
- Redukcja rolnicza do uprawy roślin i bulw do celów spożywczych;
- Platformy lądowania na Księżycu;
- Farby słoneczne do produkcji energii bazowej
- System ekstrakcji oksygenolu z księżycowego regolitu

Konieczne będą liczne misje w ciągu wielu lat, aby zbudować bazę księżycową z materiałów przygotowanych na ziemi, aby baza była samowystarczalna.

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

Tłumaczenie:

Sześciokątne moduły, które służą jako instalacje dla astronautów, są wykonane z kilku warstw ochronnych przed promieniowaniem słonecznym, składających się z włókna węglowego lub materiałów takich jak PEEK i poliamid, które są odporne na promieniowanie gamma i słoneczne promieniowanie rentgenowskie. Szyby są podwójne i odporne na wysokie lub bardzo niskie temperatury. Posiada system ogrzewania i regulacji temperatury z systemem grzewczym wykorzystującym energię elektryczną z paneli słonecznych. Moduły są hermetycznie zamknięte, utrzymując temperaturę na poziomie 20º Celsjusza. W odniesieniu do próżni kosmicznej, Księżyc ma niską grawitację w stosunku do Ziemi, moduły mają meble przykręcone i amortyzowane przed niepożądanymi uderzeniami, łazienki mają system zasysania gruzu. Wreszcie, baza księżycowa posiada system rakietowy chroniący przed meteorytami, eliminujący je lub zmieniający ich trajektorię.

 

Tekst pierwotny:

Sześciokątne moduły, które służą astronautom jako instalacje, są wyposażone w różne kamery chroniące przed promieniowaniem słonecznym, wykonane z włókna węglowego lub materiałów takich jak PEEK i poliamid, które są odporne na promieniowanie gamma i promieniowanie słoneczne. Żyłki są podwójne i odporne na wysokie i bardzo niskie temperatury. Posiadają układ zasilania i regulacji temperatury z układem ogrzewania energią elektryczną promieni słonecznych. Moduły są hermetycznie zamknięte, utrzymując temperaturę 20º Celsjusza. Ze względu na wilgotność przestrzeni, powierzchnia jest mniej obciążona w stosunku do podłoża, moduł jest odporny na uszkodzenia mechaniczne i uderzenia, a domki bankietowe posiadają system ochrony przed zanieczyszczeniami. Ponadto baza księżycowa posiada system osłon chroniących przed meteorytami, aby wyeliminować lub utrudnić ich przemieszczanie się.

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.

Tłumaczenie:

Baza będzie zbierać i wydobywać lód, ponieważ znajduje się w pobliżu lodowego krateru na biegunie południowym, ma przygotowane pojazdy z czujnikami i wiertłami do zbierania lodu. Moduły te poddają recyklingowi większość zużywanej wody - około 75%. Żywność będzie konserwowana poprzez procesy odwadniania, a woda będzie poddawana recyklingowi. Liofilizacja to proces sublimacji wody z danego produktu, czyli powoduje, że zamrożona woda przechodzi bezpośrednio ze stanu stałego do stanu gazowego, bez przechodzenia przez ciecz. Stworzyliśmy kopułę do sadzenia gatunków warzyw używanych do spożycia przez ludzi: ziemniaków, pomidorów, sałaty i zbóż, wykorzystując księżycową glebę, co zostało udowodnione udanymi eksperymentami.
System odzyskiwania wody przetwarza mocz i wodę z oddechu. Woda ta jest filtrowana i czysta i może być ponownie wykorzystana. Tlen jest pozyskiwany z regolitu i lodu księżycowego za pomocą zaawansowanych systemów hydrolizy i procesu zwanego FFC Cambridge, technika ta polega na "prażeniu" regolitu w zamkniętym pojemniku z wodorem. Po podgrzaniu tlen zawarty w ilmenicie reaguje z wodorem, tworząc parę wodną, która rozdziela się na tlen i wodór.

 

Tekst pierwotny:

Baza umożliwia odzyskiwanie i wydobywanie żelu poprzez umieszczenie w pobliżu krateru żelowego na biegunie, a urządzenia są wyposażone w czujniki i brokaty do odzyskiwania żelu. Urządzenia te odzyskują większą część zużywanej wody - około 75%. Żywność jest konserwowana w procesach osuszania, a woda jest odzyskiwana. Liofilizacja to proces sublimacji wody z określonego produktu, który sprawia, że skondensowana woda trafia bezpośrednio do stanu stałego do gazu, nie przechodząc przez ciecz. Tworzymy hodowlę gatunków roślin wykorzystywanych w żywieniu ludzi: bataty, pomidory, migdały i zboża, wykorzystując solę księżycową, która zapewnia doświadczenia zakończone sukcesem.
System odzyskiwania wody odzyskuje wodę z moczu i układu oddechowego. Woda ta jest filtrowana i oczyszczana, dzięki czemu może być używana ponownie. Oksygenę uzyskuje się z regolitu i żelu księżycowego za pomocą zaawansowanych systemów hidrolizy i procesu zwanego FFC Cambridge, technika ta polega na "wsypaniu" regolitu do odbiornika wypełnionego gazem hidrogenylowym. Podczas skraplania oksygen oksygen oksygen oksygen oksygen z hidrogenie, powstaje para wodna, która dzieli się na oksygen i hidrogenie.

 

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

Tłumaczenie:

Szkolenie obejmuje wykonywanie ćwiczeń fizycznych na siłowni, aby zapobiec utracie sprawności fizycznej astronautów i zapobiec utracie mięśni i gęstości kości w środowisku mikrograwitacji, obejmując symulację wewnątrz basenu. Astronauci potrzebują szkolenia w zakresie wiedzy na temat sadzenia produktów rolnych, szkolenia robotycznych łazików do wydobywania lodu z kraterów, szkolenia w zakresie zamarzania i wydobywania lodu, szkolenia w zakresie ratownictwa i pomocy w nierównych miejscach, takich jak kratery, szkolenia w zakresie umiejętności komunikacji społecznej w środowiskach o wysokim poziomie stresu, reagowania w sytuacjach awaryjnych i definiowania ścisłych protokołów działania w przewidywalnych i nieprzewidywalnych sytuacjach. Szkolenie obejmuje poruszanie się i wykonywanie misji w słabo oświetlonych środowiskach symulujących kratery księżycowe. Muszą być również przeszkoleni w zakresie elektroniki i mechaniki do tego stopnia, aby mogli naprawiać uszkodzone systemy (panele słoneczne, łaziki, systemy elektryczne i elektroniczne). Muszą być przeszkoleni w zakresie medycyny, aby móc podawać leki i udzielać pierwszej pomocy w razie wypadku. Szkolenie obejmuje naukę wykonywania poleceń przełożonych i przestrzegania określonych zasad. Jeśli chodzi o jedzenie, musisz zostać przeszkolony, aby mieć dietę podobną do tej, którą będziesz mieć na Księżycu.

 

Tekst pierwotny:

Trening polega na wykonywaniu ćwiczeń fizycznych w siatkówce, aby zapobiec utrzymaniu formy fizycznej astronautów i zapobiec spadkowi mięśni i gęstości ciała w środowisku mikro-ciążowym, obejmując symulację w basenie. Astronauci muszą zdobyć wiedzę na temat uprawy produktów rolnych, łazików robotycznych do wydobywania żelaza z kraterów, wydobywania żelaza w środowiskach gazowych i wydobywania żelaza, szkolenie w zakresie resgate i socorro w lokalizacjach takich jak kratery, szkolenie kompetencji komunikacji społecznej w środowiskach o podwyższonym stresie, reagowanie w nagłych przypadkach i definiowanie protokołów działania w sytuacjach przewidywanych i nieprzewidywanych. Zadanie polega na przemieszczaniu się i wykonywaniu misji w środowiskach o słabym oświetleniu, symulujących kratery na Księżycu. Mogą być również wyposażeni w sprzęt elektryczny i mechaniczny, dzięki czemu będą w stanie dokonywać napraw w dostępnych systemach (farby słoneczne, łaziki, systemy elektryczne i elektroniczne). Muszą być przeszkoleni w zakresie medycyny, aby móc zarządzać opieką medyczną i udzielać pierwszej pomocy w razie wypadku. Szkolenie obejmuje edukację w zakresie przestrzegania poleceń przełożonych i przestrzegania określonych zasad. Jeśli chodzi o odżywianie, należy trenować dietę identyczną z tą, która będzie stosowana w domu.