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: Program Orfeusz

II Liceum Ogólnokształcące im. księżnej Anny z Sapiehów Jabłonowskiej w Białymstoku  Białystok    Polska 16, 15

Zewnętrzna przeglądarka dla projektu 3d

Opis projektu

Nazwana na cześć syna Apolla, Base Orpheus została zaprojektowana jako kolejny kamień milowy w ludzkiej eksploracji przestrzeni kosmicznej. Utworzenie stałej placówki na Księżycu byłoby nie tylko niezwykłym osiągnięciem, ale także szansą na przyszłą ekspansję. Baza została zaprojektowana specjalnie do współistnienia ze stacją Gateway Station, której obecność na orbicie Księżyca okazałaby się niezwykle przydatna podczas funkcjonowania bazy. W przypadku sytuacji awaryjnej obie placówki współpracowałyby w celu zapewnienia bezpieczeństwa astronautów oraz ściśle współpracowałyby w zakresie badań i logistyki. Base Orpheus nie musi jednak istnieć tylko jako placówka. Może być również wykorzystana np. jako stacja paliwowa dla przyszłych misji. Modularność konstrukcji daje bazie warunki do rozbudowy o kolejne gałęzie nauki. Problem komunikacji z księżycowego bieguna północnego na Ziemię zostałby rozwiązany poprzez umieszczenie satelitów przekaźnikowych na niskiej orbicie księżycowej.

Gdzie chcesz zbudować swój Moon Camp?

Miejsce, które wybraliśmy do budowy naszej księżycowej osady, znajduje się w pobliżu północnej krawędzi krateru Peary na księżycowym biegunie północnym. Wybraliśmy to miejsce ze względu na niemal stałe oświetlenie przez Słońce, co pozwoli utrzymać względnie stabilną temperaturę i pomoże kolonii utrzymać się energetycznie dzięki zastosowaniu modułów fotowoltaicznych. Biorąc pod uwagę, że nasza osada zostanie zbudowana w pobliżu księżycowego bieguna północnego, moduły fotowoltaiczne zostaną ustawione pod kątem 90° dla najbardziej wydajnej generacji ze względu na małe nachylenie osi obrotu Księżyca. Dodatkową cechą środowiska księżycowego w pobliżu krateru Peary jest górzysty pierścień wokół krawędzi, który mógłby zostać przeznaczony na umieszczenie radaru i systemów komunikacyjnych. Biorąc pod uwagę środowisko w pobliżu krateru, nasze moduły fotowoltaiczne zostaną umieszczone na szczycie góry, aby nie zostały przesłonięte przez inne formacje skalne.

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

Proces budowy obozu byłby podzielony na 5, starannie wyekscytowanych i opracowanych kroków. Pierwszy z nich polegałby na sondowaniu i badaniu możliwych miejsc w pobliżu północnej krawędzi krateru Peary i ostatecznym wyborze lokalizacji. Drugi etap rozwoju obejmowałby transport modułowych łazików wyposażonych w sprzęt wiertniczy i górniczy, które wywierciłyby pod ziemią tunele i otwory wielkości kopuły. Podczas trzeciego etapu do komór zostałyby włożone i nadmuchane nadmuchiwane kapsuły. Następnie ściany kopuły zostałyby spryskane pianką rozprężną i wyłożone panelami z polietylenu o wysokiej gęstości. Na podłodze powierzchnia nadmuchiwanej kopuły byłaby pokryta trójkątnymi, aluminiowymi panelami. Czwarty etap obejmowałby transport farm (odpowiednio dobranych wielkością do naszej rakiety), drukarek 3D do regolitu, materiałów niedrukowalnych i innego sprzętu do bazy. Następnie drukarki 3D wykorzystałyby regolit do produkcji mniej krytycznych urządzeń i mebli, takich jak zlewy, szafki czy stoły. Piąty i ostatni etap obejmowałby przybycie ludzi i ostateczne rozmieszczenie różnych urządzeń w bazie.

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

Podczas projektowania osady zdecydowaliśmy, że bezpieczeństwo astronautów na pokładzie będzie naszym priorytetem. Podjęliśmy decyzję o zastosowaniu szkła fosforanowego z domieszką CeO2 i Sb2O3, które wykazuje potencjał do blokowania aż 61,9% promieniowania gamma i 73,9% promieniowania UV. To znacznie obniżyłoby ryzyko rozwoju chorób popromiennych. Wzięliśmy również pod uwagę skutki burz słonecznych, które stanowiłyby ogromne zagrożenie dla naszych astronautów, umieszczając główne kwatery naszej osady 7 metrów pod powierzchnią Księżyca. Jest to więcej niż wystarczające, aby w pełni osłonić bazę przed burzami słonecznymi i małymi meteorytami. Zdecydowaliśmy się również na to, aby nasza baza była w pełni modułowa, co oznacza, że moduł może być w pełni oddzielony w razie sytuacji awaryjnej, na przykład część podziemna może funkcjonować niezależnie w przypadku uszkodzenia naziemnej części bazy.

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

W środowisku takim jak księżycowe, pozyskanie wody nie byłoby łatwym zadaniem. Czynnikiem krytycznym dla pozyskania wody jest lokalizacja bazy. Wielokrotne badania wykazały, że krater Peary jest dość obiecujący pod względem dostępności wody. Baza Orpheus zawierałaby specjalnie zaprojektowane wiertła, które wydobywałyby lód z podziemnych złóż. Następnie lód zostałby stopiony w ciekłą wodę, przefiltrowany i rozprowadzony po całej bazie lub przechowywany w zbiornikach na powierzchni jako zapas. Nasz system podtrzymywania życia zawierałby również sprzęt do odwróconej kosmozy, który pobierałby wodę z ludzkiego moczu lub ekskrementów

W zaawansowanych fazach rozwoju bazy botanicy sadzili i dbali o rośliny sprowadzane z Ziemi w postaci nasion. Wśród tych roślin znalazłyby się ziemniaki (dla węglowodanów, potasu i błonnika), gryka (dla białka, błonnika i różnych minerałów), kapusta (dla witamin i kwasu foliowego) oraz rośliny strączkowe, takie jak soczewica (głównie dla błonnika i białka). W naszych gospodarstwach znajdą się również pszczoły miodne w modułach pomieszczeń dla pszczół, które produkowałyby miód gryczany i mogłyby zapylać przyszłe rośliny. Jako środek wzmacniający morale, w starannie kontrolowanych warunkach uprawialibyśmy również herbatę i suszyli ją, aby można było używać jej jako napoju.

Większość energii elektrycznej potrzebnej do zasilania bazy będzie pochodzić z modułów fotowoltaicznych. Nasza farma słoneczna będzie zlokalizowana na szczycie najwyższej góry w okolicy, aby uniknąć przesłonięcia przez inne formacje skalne. Panele będą również ustawione pod kątem 90° (ze względu na niewielkie nachylenie osiowe Księżyca), dzięki czemu będziemy mogli zmaksymalizować zysk energii elektrycznej. Wodór uzyskany jako produkt elektrolizy wody byłby również wykorzystywany jako zapasowe źródło energii elektrycznej, w przypadku awarii głównego systemu lub podczas procesu wymagającego dodatkowej mocy.

Jeszcze przed przybyciem pierwszej misji załogowej na stację, do kolonii przetransportowano by duże ilości ciekłego tlenu i azotu, które przechowywane byłyby w specjalnie do tego celu przeznaczonych zbiornikach poza bazą. Po ukończeniu budowy bazy i uszczelnieniu jej od środowiska zewnętrznego, do kolonii wprowadzono by sztuczną atmosferę składającą się z 79% azotu i 21% tlenu. W późniejszych etapach rozwoju załoga uruchomiłaby urządzenia do elektrolizy, dzięki którym baza mogłaby pozyskiwać tlen z wody wydobywanej w postaci lodu lub odzyskiwanej np. z roślin lub dwutlenku węgla.

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

Postanowiliśmy, że nasza baza będzie pełniła głównie funkcję prowadzenia badań naukowych oraz utworzenia stałej i półsamowystarczalnej placówki na Księżycu. W bazie prowadzone byłyby badania interdyscyplinarne, takie jak biologia (badanie zachowania roślin i pszczół w warunkach księżycowych), geologia (badanie składu i właściwości regolitu i skał księżycowych), chemia (przeprowadzanie eksperymentów mających na celu zbadanie warunków chemicznych panujących na Księżycu) oraz fizyka (przeprowadzanie eksperymentów mających na celu badanie niskiej grawitacji i ogólnych warunków księżycowych). W przyszłości, po postępie technologii energetycznych, Baza Orfeusz służyłaby jako ułatwienie w wydobyciu helu-3 na Księżycu. 

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

Aby zachować taki sam komfort życia i pracy na Księżycu jak na Ziemi, dzień pracy naszych astronautów będzie podzielony na trzy, 8-godzinne zmiany. Dzięki temu astronauci mogliby wykonywać swoje zadania bez przemęczania się. To również byłoby kontrolowane przez specjalny system zainstalowany w bazie, który analizowałby zachowanie i stan psychiczny załogi i odpowiednio wydawał zadania.  

 

W zależności od dnia, po przebudzeniu część załogi ćwiczyła na siłowni lub szła prosto do łazienki, gdzie brała prysznic, myła zęby i ubierała się. Później udawali się na stołówkę, gdzie jedli śniadanie i socjalizowali się z innymi członkami załogi. Następnie załoga z aktualnej zmiany przechodziła do sali konferencyjnej, gdzie otrzymywała informacje o zadaniach na dany dzień oraz rozkazy od dowództwa. Następnie załoga jest wysyłana do swoich siedlisk, gdzie wykonuje swoje codzienne czynności, takie jak badania naukowe, konserwacja, inżynieria czy kontrola komunikacji.

 

Pod koniec dnia pracy załoga inżynieryjna sprawdzałaby wszystkie systemy podtrzymywania życia, wydobywania i konserwacji, a następnie zgłaszała to załodze z następnej zmiany. Następnie załoga cieszyłaby się kilkoma godzinami wolnego czasu, podczas którego mogliby komunikować się ze swoimi rodzinami i przyjaciółmi z powrotem na Ziemi, oglądać filmy, czytać książki i tak dalej. Gdy czas wolny dobiegnie końca, udadzą się do łazienki, aby umyć zęby i umieścić swoje ubrania robocze w pralkach i przygotować się do pójścia spać. Na koniec, podczas zasypiania, specjalne systemy kontrolowałyby oświetlenie i otoczenie, aby odpoczynek załogi był tak spokojny i komfortowy jak na Ziemi.



← Wszystkie projekty