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: New Tech Team 7570

Technikum Nowa Technologia  Zamość    Polska 17, 16, 18, 19

Zewnętrzna przeglądarka dla projektu 3d

Opis projektu

Nasza baza powstała jako projekt poboczny kilku członków New Tech Team 7570 z Zamość: Przemysław, Andrzej, Jakub, Wictoria i Bartłomiej. Prace prowadziliśmy samodzielnie przez ponad 4 miesiące, w oparciu o ogólnodostępne opracowania i dane naukowe. Nasza baza została zaprojektowana jako pełnowymiarowy obiekt badawczy nadający się do zamieszkania przez cały cykl księżycowy. Nasz projekt charakteryzuje się redundancją, bezpieczeństwem i silnym naciskiem na komfort i wydajność astronautów. Naszym głównym celem było stworzenie przyjaznego środowiska do życia i pracy, dlatego pogrupowaliśmy pomieszczenia na 3 typy: 

  • Mieszkaniowe i rekreacyjne, 
  • Praca 
  • Podtrzymywanie życia i obsługa obiektu, 

Cały obiekt ma być obsługiwany przez jeden zintegrowany system komputerowy, który będzie dbał o parametry stacji, funkcje automatyczne i bezpieczeństwo. Interfejsy do obsługi tego systemu znajdują się przy każdych drzwiach w całym obiekcie. Aby w przypadku awarii jednego z modułów, droga do kolejnego nie była odcięta, zdecydowaliśmy się na wspomnianą wcześniej redundancję. Do większości modułów bazy można dostać się na co najmniej dwa sposoby. Baza posiada również dwa wyjścia główne oraz jedno dodatkowe wyjście awaryjne. Projekt pokazuje ostateczną budowę podstawy. Dz uwagi na pokrycie obiektu regolitem po zakończeniu budowy, nie będzie możliwe łatwo rozwiń to.  

Gdzie chcesz zbudować swój Moon Camp?

Planujemy zbudować nasz baza w jednym z mikro-kratery na południowy zachód  krawędź  z Shackleton  KraterKratet Shackleton jest znany dla fakt że dla więcej niż 80% z każdy orbital cykl z księżycto jest narażony do światło słoneczneTemperatura amplitudy  dużo mniejszy tami środowisko jest a mały więcej przyjazny dla człowieka w ten szacunek. W dodatekpraktyczne  stały  ekspozycja z jego stoki do solarny promieniowanie sprawia, że to a bardzo korzystne lokalizacja dla zasilanie the stacja poprzez fotowoltaiczne panele. Przez kontrastgłębokość z krater  jest całkowicie  ukryte  z solarny promieniowaniewięc tam jest prawdopodobnie lód w ilościach wystarczających do pokrycia zapotrzebowania podstawowegos. 

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

Pracując nad naszą bazą, inspirowaliśmy się schematem budowy ISS. Konstrukcję bazy oparliśmy na dwóch kluczowych modułach: łączniku i właściwym zadaniu module. Każdy z nich może być zbudowany z osobnych, mniejszych elementów, co ułatwi czasochłonny i kosztowny transport modułów na powierzchnie srebrnego globu. Budowę bazy podzieliliśmy na 4 etapy: 

  • Na stronie pierwszy faza z budowa będzie być przeniesiony na zewnątrz z pomoc z zdalnie sterowany księżycowy pojazdy od gruntoni będzie mają do przygotować the teren oraz infrastruktura niezbędne zaczynać budowa 
  • Na stronie druga faza będzie również być przeniesiony z zdalnie. Na stronie ten scenapojazdy będzie mają do przygotować podstawowe infrastruktura gdzie osoby kierujące procesem budowy będą mogły przebywać czasowo w systemie zmianowym. 
  • Trzeci etap jest najdłuższy i obejmuje budowę baza złożone. Proces ten będzie długotrwały i będzie wymagał ludzkich kontroli na miejscu. 
  • Po zakończeniu budowy podstawa, planujemy okładka to z grubą warstwą regolitu. Dlatego wybór mikro kraterów na zachodniej krawędzi Schackleton wydaje się nam bardzo korzystny, każdy z nich ma głębokość około 150m i średnice od 400 do 500m. Dodatkowo, ich "schody" rozmieszczenie względem siebie pozwoliłoby na łatwe pokrycie podstawy z regolitem. Poprzez umieszczenie go w najniższym krater i spychanie materiału z krawędzi sąsiednich kraterów w dół. 
Środowisko na Księżycu jest bardzo niebezpieczne dla astronautów. Wyjaśnijcie, jak Wasz Moon Camp będzie ich chronił.

Głównymi zagrożeniami dla astronautów osiedlających się na Księżycu są: amplituda temperatur, mikrometeory i promieniowanie kosmiczne. Wszystkich trzech zagrożeń można w pewnym stopniu uniknąć, przykrywając bazę grubą, kilkumetrową warstwą regolitu. Warstwa ta będzie pełniła rolę izolacji termicznej od warunków panujących na powierzchni. Dodając do tego systemy grzewcze wewnątrz bazy, które będą uruchamiane na czas, gdy ośrodek będzie znajdował się anieoświetlonej części Księżyca, powinno to pozwolić na stworzenie korzystnych warunków do pracy i życia dla astronautów. Warstwa regolitu powinna również chronić astronautów przed promieniowaniem, działając jak gruba warstwa betonu. W celu zmniejszenia możliwości przenikania promieniowania do wnętrza bazy i utraty energii cieplnej, ściany modułów bazy będą wykonane z kilku warstw stali nierdzewnej, utwardzonego aluminium, kevlar, polimery i materiały, używany do izolacja termiczna i osłona przed promieniowaniem. 

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

Woda będzie dostarczana do bazy wraz z regolitem księżycowym przez łaziki księżycowe i inne autonomiczne pojazdy. Kryształy lodu wydobyte z regolitu będą wymagały kilku etapów filtracji, zanim będą mogły zostać spożyte. Dlatego postanowiliśmy wykorzystać je jako chłodziwo do reaktora, który jest jednym ze źródeł zasilania bazy. Lód, odbierając ciepło z reaktora, zamieni się w parę wodną, która zasili turbinę. Następnie gorąca woda będzie dalej kierowana do osobnego obiegu. W tym obiegu, idąc przez całą bazę, będzie oddawała energię cieplną do wnętrza bazy, zapewniając tym samym odpowiednie warunki dla jej mieszkańców. System grzewczy, w różnych miejscach będzie zawierał również filtry węglowe, dodatkowo oczyszczające wodę. Natomiast na końcu obiegu, będzie ostatni etap odpowiedzialny za mineralizację wody, tak by nadawała się do spożycia.

Rośliny takie jak rukola, pomidory, rukiew wodna, rzodkiewka, komosa ryżowa, szczypiorek, groszek, soja i pory mogą być uprawiane w glebie księżycowej. Rukola, rukiew wodna i rzodkiewka również wytwarzają na niej nasiona. Stopniowe użyźnianie gleby za pomocą naturalnego nawozu produkowanego przez mieszkańców stacji może pozwolić w dalszej perspektywie na uprawę innych roślin, a być może także na uzyskanie nasion. Aby chronić hodowlę przed promieniowaniem, znajdzie się ona w dwóch modułach, umieszczonych jak reszta bazy pod grubą warstwą regolitu. Rośliny będą więc uprawiane przy sztucznym świetle. Farma będzie podlewana przez system zraszaczy zawieszonych pod sufitem modułu. Dodatkowo wraz z astronautami na stacje zostanie wysłana nawożona ikra, z której na miejscu powinni móc hodować ryby. W jednym z modułów znajdzie się przeznaczone do tego celu akwarium.

Aby zwiększyć bezpieczeństwo bazy, zdecydowaliśmy się na zastosowanie dwóch niezależnych systemów zasilania. Pierwszym i głównym źródłem zasilania są oczywiście panele fotowoltaiczne, które są bardzo wydajne w tych warunkach. Jednak aby zapewnić redundancję, oraz zapewnić bezpieczeństwo, postanowiliśmy umieścić w bazie awaryjne źródło zasilania w postaci reaktora jądrowego (o ograniczonej mocy, aby zminimalizować ryzyko napromieniowania bazy i katastrofy). W przypadku uszkodzenia instalacji paneli fotowoltaicznych możliwe będzie czasowe zwiększenie mocy generatora, tak aby chwilowo uzupełnić braki w zasilaniu elementów strategicznych dla funkcjonowania bazy. Da to mieszkańcom bazy czas na naprawę uszkodzonej instalacji, bez obawy o utratę zasilania, a tym samym zatrzymanie instalacji podtrzymujących życie w bazie.

Zbiorniki z tlenem i innymi pierwiastkami składającymi się na powietrze nadające się do oddychania przez człowieka będą musiały być początkowo dostarczane do bazy z Ziemi. Ze względu na to, że człowiek w procesie oddychania zużywa tylko tlen, a reszta pierwiastków wraca do atmosfery, konieczne będzie uzupełnianie tylko tlenu. Część potrzebnego tlenu będzie uzupełniana przez rośliny, ale niewielka liczba roślin hodowanych na stacji nie będzie w stanie na bieżąco uzupełniać zapasów tego pierwiastka. Dlatego część wody pitnej produkowanej dla bazy będzie poddawana elektrolizie. Duże ilości tlenu znajdują się również w regolicie przy użyciu odpowiedniej aparatury możliwe byłoby wydzielenie wystarczających ilości tego pierwiastka.

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

Baza byłaby przede wszystkim ośrodkiem badawczym mającym na celu zbadanie możliwości pozyskiwania różnych surowców z księżyc oraz możliwości ich wykorzystania w dalszej eksploracji kosmosu i zastosowaniach komercyjnych. Na początku swojego istnienia placówka położy szczególny nacisk na prowadzenie badań nad masowym pozyskiwaniem danych pierwiastków i związków chemicznych ze złóż i związków dostępnych na powierzchni Księżyca 

  • Wodór (ciekły i gazowy), 
  • Oxygen (ciekłe i gazowe), 
  • Metan (ciekły i gazowy), 
  • Hel-3, 

Wodór, tlen i metan to główne składniki paliwa rakietowego CH4/LOX. Wodór może być uzyskany w śladowych ilościach z atmosfery oraz poprzez elektrolizę z księżycowej wody lodowej. Tlen może być łatwo uzyskany zarówno poprzez elektrolizę jak i z regolitu księżycowego. Kluczowe byłoby również pozyskanie Helium-3, które ma właściwości bardzo pożądane w wielu gałęziach przemysłu, a jego zasoby na Ziemi są bardzo ograniczone. 

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

Cykl dobowy, wraz z systemami podtrzymywania życia na stacji, będzie obsługiwany przez komputer pokładowy stacji, którego interfejsy będą znajdowały się przy lewych drzwiach wewnątrz stacji. Tstacja została zaprojektowana tak, aby zapewnić komfortowe warunki pracy i życia dla 10 osób. Cykl dobowy będzie podzielony na trzy 8-godzinne części. Osiem osób z personelu stacji będzie pracować zgodnie z cyklem wyznaczonym przez system, natomiast dwa inna podstawa mieszkańcy będzie pracował, gdy reszta załogi będzie spała. Ludzie pracujący w alternatywnym cyklu dobowym będą kontrolować parametry stacji, utrzymywać połączenie z Ziemią. Taki podział sprawi, że baza nigdy nie będzie pozostawiona bez nadzoru człowieka, a tym samym zwiększy się bezpieczeństwo jej mieszkańców. Co tydzień będzie zmiana osoby pracujące w alternatywnym cyklu dobowym. Astronauci pracujący w normalnym cyklu dobowym rozpoczną swój dzień od porannej toalety i posiłku, który zjedzą wspólnie w sali konferencyjnej. Będą mieli na to godzinę od momentu obudzenia ich przez system. Następnie 8. godziny zmiana rozpocznie się, od odprawy, innymi słowy podział obowiązków i zadań na dany dzień. Każdy z pracowników bazy zajmie się innymi obowiązkami i elementami stacji zgodnie ze swoją specjalizacją. Po zakończeniu 8-godzinnej zmiany odbędzie się lunch, po którym pracownicy bazy będą mieli około 4,5 godziny dla siebie, podczas których będą mogli połączyć się z rodziną, odpocząć, sprawdzić co dzieje się na ziemia przez internet itp. Kolejne 2 godziny poświęcone będą na trening na siłowni, (które ze względu na niską grawitację będą obowiązkowe dla mieszkańców bazy), a także dbanie o higienę i spożywanie kolejnych posiłków. Ostatnie 8 godzin cyklu dobowego będzie oczywiście przeznaczone na sen. 



← Wszystkie projekty