moon_camp

Moon Camp Pioneers Galeria 2020-2021

W Moon Camp Pioneers misją każdego zespołu jest zaprojektowanie w 3D kompletnego Moon Camp przy użyciu Fusion 360. Muszą również wyjaśnić, jak wykorzystają lokalne zasoby, ochronią astronautów przed niebezpiecznymi warunkami panującymi w przestrzeni kosmicznej oraz opiszą pomieszczenia mieszkalne i robocze.

Zespół: IESS FOR SPACE

I.E.S.S. LICEUM EUROPEJSKIE  Reggio Emilia (RE)    Włochy 17

Zewnętrzna przeglądarka dla projektu 3d

Opis projektu

W projekcie *PHILOL-HOUSE* zastosowano zaawansowane technologie, które pomogą astronautom stworzyć najlepsze środowisko do życia i prowadzenia badań naukowych na wysokim poziomie.
Nasz zespół będzie zaangażowany w badanie środowiska księżycowego, a także w głęboką analizę składu gleby i padania światła. Ponadto, nasza misja będzie skupiona na badaniach dotyczących dostępności wody, jej zapasów i temperatur otoczenia. Ponadto, będziemy badać rozwój tego, co stanie się rzeczywistą osadą księżycową przeznaczoną do bezterminowego zamieszkania w przyszłości.
Baza będzie zlokalizowana w pobliżu bieguna północnego wewnątrz rury lawowej w kraterze Philolaus. To strategiczne położenie pozwoli astronautom na korzystanie ze światła słonecznego (dzięki panelom słonecznym i ogniwom paliwowym) oraz z obfitych zasobów wody. Znajdując się pod ziemią, baza będzie również w stanie chronić naszych astronautów przed wieloma zagrożeniami; między innymi baza oferuje schronienie przed meteorytami i promieniowaniem.
Osada składać się będzie z czterech głównych struktur, z których każda podzielona będzie na dwie przestrzenie: górną odpowiadającą części mieszkalnej i dolną służącą jako magazyn.
Projekt *PHILOL-HOUSE* został opracowany z myślą o przyjęciu astronautów na długi okres czasu, tworząc samowystarczalną osadę, która wykorzystuje lokalne zasoby (takie jak woda, regolit i światło słoneczne) i poddaje je recyklingowi, zmniejszając ilość odpadów końcowych.

Gdzie chcesz zbudować swój Moon Camp?

Postanowiliśmy osiedlić się w księżycowym kraterze o nazwie Philolaus, oddalonym o 550 km od bieguna północnego (72°13′12″N 32°52′48″W), wewnątrz którego znajduje się formacja rur lawowych (15-30 metrów).
Rura lawowa będzie chronić astronautów przed trzema głównymi zagrożeniami środowiska księżycowego: promieniowaniem, meteorytami i skokami temperatury. Ponieważ znaleźliśmy schronienie pod ziemią, meteoryty i promieniowanie stałyby się problemem drugorzędnym. Osadzenie pod ziemią drastycznie zmniejsza też zewnętrzny zakres temperatur: wewnątrz tuby lawowej średnia temperatura wynosi około -4 F (-20 C).
Krater Philolaus jest najlepszym rozwiązaniem ze względu na swoje położenie: znajduje się blisko bieguna, co oznacza dużą ilość dostępnej wody, a także ekspozycję na światło słoneczne, które jest tu znacznie dłuższe niż w innych miejscach na planecie.

Jak planujesz zbudować swój Moon Camp? Opisz techniki i materiały, których byś użył.

Najpierw na Księżyc zostanie wysłany rakietą łazik i kosmiczny buggy, drukarki 3D i kawałki aluminium, aby przed przybyciem astronautów rozpocząć budowę obozu i fornitu.
Nasza baza składa się z czterech samonapełniających się struktur, które dostosowują się do morfologii podziemnego środowiska; co więcej, każde "pomieszczenie" jest poziomo podzielone aluminiową płytą: w górnej części znajdują się pomieszczenia mieszkalne, natomiast w dolnej przestrzeni zgromadzono wiele narzędzi (m.in. łazik, urządzenia do recyklingu żywności organicznej i oczyszczacz wody, pojemniki na żywność, wodę, wodór i tlen, akcesoria medyczne, ogniwa paliwowe i urządzenia do elektrolizy zarówno do pozyskiwania wody, jak i O2 z regolitu).
Rampa służy do umożliwienia łazikom wejścia do wnętrza krateru, podczas gdy każda przestrzeń mieszkalna ma przejście pozwalające dotrzeć do części znajdującej się poniżej pomieszczeń mieszkalnych, gdzie znajdują się różne narzędzia; ponadto każde pomieszczenie jest połączone z następnym przejściem przez ścianę.
W naszym księżycowym obozie znajdują się cztery pomieszczenia mieszkalne: pierwsze to szklarnia, która pozwala roślinom wykorzystać światło pochodzące spoza krateru do zasilania systemów hydroponicznych. Po drugie, jest dom astronautów składający się z sypialni, łazienki, kuchni i salonu. Po trzecie, jest laboratorium wykorzystywane do badań naukowych i wreszcie siłownia; zarówno w siłowni, jak i w laboratorium znajdą się centra komunikacyjne z Ziemią.

Środowisko na Księżycu jest bardzo niebezpieczne dla astronautów. Wyjaśnijcie, jak Wasz Moon Camp będzie ich chronił.

Nasza podziemna kwatera pozwoli astronautom na stałą ochronę przed promieniowaniem, ale także przed meteorytami i zmianami temperatury. Jeśli astronauci opuszczą kwaterę, będą chronieni przez skafander kosmiczny, który zapewni im odpowiednią ochronę na czas przebywania poza bazą.
Jednak środowisko na Księżycu może również uszkodzić ciało astronauty, które dzięki wyposażeniu siłowni będzie mogło pozostać zdrowe i stale monitorowane. Wreszcie, jeśli pojawią się problemy psychiczne, istnieją środki komunikacji i pomocy psychologicznej zapewnione przez kontrolę systemu ziemskiego.

Wyjaśnij, w jaki sposób twój Moon Camp zapewni astronautom:
Woda
Żywność
Energia elektryczna
Air

Przez pierwsze kilka dni na Księżycu astronauci przeżyją dzięki pewnym zapasom wody przewiezionym z Ziemi. Następnie woda zostanie pozyskana z bieguna księżycowego, gdzie zasoby wody są wyjątkowo obfite. Astronauci będą używać dronów wyposażonych w detektory świetlne i dalekosiężne do monitorowania geologii powierzchni oraz geoskanerów radarowych do poszukiwania wody pod ziemią i zrozumienia, gdzie należy prowadzić wykopaliska. Woda jest głównie lodowa, dlatego do jej wydobycia z ziemi konieczne jest użycie podgrzewanych narzędzi. Po wydobyciu woda zostanie przetransportowana (w postaci lodu) do naszej bazy na Księżycu dzięki łazikowi; tutaj zostanie oczyszczona z zanieczyszczeń za pomocą specjalnych oczyszczaczy.

Przez pierwszy okres astronauci będą jeść liofilizowane jedzenie, które przywieźli z Ziemi. Następnie zaczną uprawiać microgreens (które rosną w zaledwie 15 dni), takie jak pomidory, brokuły i kapusta włoska; warzywa te będą uprawiane w szklarni hydroponicznej.
Astronauci będą mogli wyhodować kilka innych warzyw, takich jak szpinak, rukiew wodna, rukola, rzodkiewka, żyto, komosa ryżowa, szczypiorek, groszek i pory, w podłożu do hodowli w pomieszczeniach zamkniętych, składającym się z regolitu i odpadów organicznych używanych jako nawóz.
Ważnym uzupełnieniem diety będzie sprowadzona z Ziemi alga spirulina o wysokich wartościach odżywczych, która uzupełni braki witamin B i C.
Nasza drużyna będzie uprawiać ziemniaki i słodkie ziemniaki, aby zaspokoić potrzeby węglowodanowe. Będą też jeść trochę suszonego jedzenia przysłanego z Ziemi.
Białko spożywane przez astronautów będzie tworzone przez drukarkę 3D z przywiezionych z Ziemi filamentów białka zwierzęcego.

Energia jest bezpośrednio wykorzystywana za pomocą światłowodów (odpowiednio przefiltrowanych na wejściu), które przewodzą energię świetlną w podziemnych przestrzeniach i jest współcześnie magazynowana w ciągu księżycowego dnia dzięki panelom słonecznym zainstalowanym na biegunie w pobliżu naszej bazy. Podczas księżycowej nocy energia jest dostarczana przez ogniwa paliwowe, które wcześniej gromadziły ją w ciągu dnia (będąc podłączone do paneli słonecznych). Ogniwa paliwowe są również rozwiązaniem w przypadku zaćmienia Księżyca. Energia ta może być wykorzystana do wielu celów, na przykład do zasilania lamp LED. Ponadto, jeśli chodzi o systemy napędowe i grzewcze, naszymi źródłami energii będą wodór i metan: wodór uzyskujemy z elektrolizy wody (w wyniku której powstaje również tlen), natomiast metan uzyskujemy z kompostowania odpadów organicznych; odpady nieorganiczne (plastik i metale) są przetwarzane za pomocą drukarki 3D.

Tlen jest pozyskiwany na dwa główne sposoby: po pierwsze, może być pozyskiwany z regolitu; w tym przypadku musi być oczyszczony po ekstrakcji, a następnie przechowywany w specjalnych pojemnikach. Mimo że regolit zawiera duże ilości tlenu, w celu zaspokojenia ważnych potrzeb można go również uzyskać z elektrolizy wody. Dzięki temu prostemu procesowi z wody (wcześniej oczyszczonej) powstaje tlen i wodór.
Tlen, który otrzymujemy w wyniku tych procesów, może służyć do przetrwania astronautów, stając się powietrzem zdatnym do oddychania w pomieszczeniach mieszkalnych dzięki specyficznym nawilżaczom.

Wyjaśnij, jaki byłby główny cel Twojego Moon Camp (na przykład: cele komercyjne, naukowe i/lub turystyczne).

Główny cel naszych poszukiwań jest naukowy: po pierwsze, uważamy, że istnieje potrzeba dalszej analizy parametrów środowiska księżycowego (takich jak gleba, powietrze, woda i warunki świetlne) oraz opracowania zaawansowanych technik produkcji żywności. Po drugie, osiedlenie się na Księżycu pozwoliłoby przetestować i poprawić ludzkie zdolności adaptacyjne, co mogłoby być przydatne dla dalszych przyszłych osiedleń; wreszcie, posiadanie bazy na Księżycu byłoby niezwykle wygodne jako krok pośredni do jeszcze bardziej odległych miejsc, takich jak Mars, który jest przyszłym celem wielu agencji kosmicznych.

Opiszcie dzień na Księżycu dla waszej załogi astronautów z Moon Camp.

Astronauci budzą się po regularnym 8-godzinnym śnie. Po przebudzeniu jedzą śniadanie. Następnie spędzają godzinę w siłowni na codziennym treningu, wcześniej zaplanowanym przez ekspertów, aby zachować masę mięśniową astronautów.
Po treningu zarządzanie szklarnią zostanie powierzone jednemu astronaucie, podczas gdy pozostała część załogi prowadzi badania w laboratorium: zespół będzie badał grawitację i jej efekty, takie jak utrata masy, ale także promieniowanie, jak właściwie sobie z nim radzić i jak potencjalnie je wykorzystać.
Po porannym harmonogramie pracy astronauci mają swój lunch.
Po południu astronauci mogą rozwiązywać problemy techniczne, które mogą się pojawić lub wyjść na zewnątrz na dodatkowe zajęcia bazowe i zbadać otoczenie na swoim kosmicznym buggy w celu zebrania pewnych danych: pobrania próbek gleby, zarejestrowania temperatury i natężenia oświetlenia, przetestowania technologii, która mogłaby być użyta na Marsie, przeanalizowania składu meteorytów i wreszcie spojrzenia na Wszechświat bez żadnych zakłóceń i atmosfery. Jeśli astronauci zdecydują się na dłuższą podróż, mogą wykorzystać łazik wyposażony wcześniej w narzędzia laboratoryjne lub duży teleskop, przypominając o zabraniu zapasów powietrza.
Na koniec dnia załoga przechowuje zebrane dane, następnie nawiązuje transmisję z Ziemią, aby zdać raport i wyjaśnić nowe odkrycia dnia do centrali. Może to być okazja do rozmowy z bliskimi.
Po kolejnym treningu astronauci jedzą kolację i idą spać.



← Wszystkie projekty