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: MTM (MANJON TO THE MOON)

IES PADRE MANJÓN  GRANADA    Hiszpania 17, 16

Zewnętrzna przeglądarka dla projektu 3d

Opis projektu

Nasz Moon Camp został zaprojektowany tak, aby zaspokoić wszystkie podstawowe potrzeby, które będą konieczne do pokrycia, aby utrzymać astronautów przy życiu. Został zaprojektowany z tanich materiałów, które są łatwe w obróbce, ale które z kolei są bardzo odporne na zmiany temperatury i są znacznie wytrzymałe, co zapewnia nam stałe i bardzo ważne bezpieczeństwo i stabilność. Obóz podzielony jest na różne sekcje w postaci połączonych ze sobą kopuł, w których rozwinięta będzie każda z funkcji, które będą niezbędne do pełnienia na co dzień. Wszystkie z nich są wyposażone w narzędzia, które będą wykorzystywane podczas każdej aktywności. Oprócz wszystkich kapsuł składających się na obóz, w osobnym miejscu znajdą się panele słoneczne, dzięki którym pozyskiwana jest energia dla bazy. Nasz obóz, oprócz zapewnienia bezpieczeństwa przed środowiskiem, na które są narażeni, zawiera pokój zabaw i siłownię, która również zapewnia kondycję fizyczną astronautów poprzez codzienne ćwiczenia na siłowni, oraz zdrowie psychiczne, dzięki grom planszowym. takim jak szachy czy parchis, którymi członkowie grupy mogą grać, aby wspólnie spędzić wesoło czas i zachować zdrowie psychiczne.

Gdzie chcesz zbudować swój Moon Camp?

Obóz będzie zlokalizowany w pobliżu biegunów księżycowych na biegunie północnym, ponieważ jest to ciekawy obszar do zbadania, który jest najbardziej znanym i zbadanym miejscem na Księżycu, gdzie znajdują się duże płaty lodu, z których można by uzyskać wodę poprzez ich rozmrożenie. Są też kratery, w jednym z nich znajdowałby się obóz i gdzie można by prowadzić badania. Na biegunie północnym Księżyca światło słoneczne jest niemal stałe, przydatne jako jedno ze źródeł energii w obozie przy użyciu paneli słonecznych, które produkowałyby energię i roztapiały tafle lodu w płynną wodę.

Na biegunach księżycowych oscylacja termiczna jest mniejsza niż w innych punktach Księżyca, jest to amplituda termiczna 50ºC, podczas gdy w innych obszarach może dochodzić do 200ºC, To sprawia, że w miejscu, gdzie znajduje się obóz, temperatura jest bardziej korzystna niż w innych regionach.

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

W przypadku konieczności określenia, w jaki sposób powinniśmy zabrać materiały na Księżyc, byłoby to za pomocą statku kosmicznego. Myśleliśmy o materiałach, które nie są ciężkie i odporne. Głównym składem są włókna węglowe drukowane w 3d, dzięki czemu stanowią hermetyczną strukturę, a te z kolei chronią astronautów przed drganiami termicznymi. Ponadto do wykonania szyb okiennych wykorzystana zostanie zaawansowana ceramika, podłoża z tlenku berylu, aluminium jako izolacja obwodów elektrycznych, półprzezroczysty tlenek glinu do lamp oraz włókno szklane. Techniki budowlane byłyby prowadzone na Ziemi, tak aby na Księżycu astronauci musieli podjąć jak najmniejszy wysiłek. Stałoby się tak dzięki zastosowaniu prefabrykowanych konstrukcji i przy użyciu jak najprostszych metod, które pozwoliłyby astronautom zmontować znaczną część konstrukcji już pierwszego dnia, by pozostałe dni poświęcić na zadania podstawowe. Astronauci musieliby wkopać się w Księżyc za pomocą jakiegoś narzędzia, np. wiertarki.

Konstrukcja obozu będzie przebiegać przez kopuły połączone tunelami, które dadzą solidną strukturę obozu. Chcemy, aby wszystko było połączone tak, aby było łatwo dostępne i abyśmy mieli ogólny system wentylacji, regulacji wilgotności,... Jednakże każdy moduł w obozie powinien być oddzielony od pozostałych, tak aby w przypadku awarii jednego z nich, nie zaszkodził on reszcie. Będziemy musieli również zbudować bazę, w której zmieszczą się pojazdy, których użyjemy do zbierania próbek, oraz dużą antenę do komunikacji z Ziemią.

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

Obóz zostanie zlokalizowany w jednym z kraterów Księżyca, dzięki czemu zarówno konstrukcja, jak i astronauci będą chronieni przed niebezpiecznym promieniowaniem słonecznym, różnicami temperatur i mniejszym prawdopodobieństwem uderzenia w mikrometeoroidy w bazie.

Do mikrometeoroidów: górna część obozu będzie zbudowana z włókna węglowego, aby zapobiec pękaniu lub odkształcaniu się konstrukcji.

Wobec księżycowego pyłu:

- Na zewnątrz: załóżcie skafandry kosmiczne i sprzątajcie za każdym razem, gdy wejdziecie do obozu. - W bazie: będzie pokój, w którym cały księżycowy pył zostanie odessany przed dostępem do jakiejkolwiek innej przestrzeni wewnętrznej.

- Jakość życia: będą tam regulatory temperatury i wilgotności oraz rośliny dostarczające niezbędnego tlenu.

- Zdrowie fizyczne: maszyny i urządzenia do ćwiczeń będą dostępne, aby kondycja fizyczna załogi nie pogorszyła się z powodu braku ciśnienia atmosferycznego.

- Zdrowie psychiczne: będą mieli kilka gier planszowych do wyboru, takich jak szachy lub gry karciane.

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

Wiemy, że na Księżycu woda znajduje się na biegunach i w ich kraterach. Te ostatnie wydają się znajdować w jakimś gatunku szklanych lub ziarnistych bąbli księżycowych, więc pozyskanie ich do podlewania ogrodu byłoby dość skomplikowane. Jednak woda na biegunach zamarza, co oznacza, że za pomocą systemu filtracji i innego, który uczyniłby ją płynną, mogliby uzyskać przynajmniej część wody potrzebnej do przetrwania roślin. Inną użytecznością byłaby elektroliza: polega ona na rozkładzie wody w celu uzyskania O2 i H2 poprzez prąd elektryczny podawany przez źródło zasilania, baterię lub akumulator, połączony elektrodami z wodą. Tlen zostałby uwolniony do atmosfery dla astronautów, lub wodór, poprzez kolejną reakcję wraz z dwutlenkiem węgla otrzymałby wodę i metan. Jest to obecny system wykorzystywany przez astronautów NASA.

Można go uzyskać z księżycowego piasku, możliwe byłoby nawet, że część ziemi została wniesiona z Ziemi. Zdobądź statek, na którym znajdują się niezbędne zasoby, które są potrzebne do przeprowadzenia całego tego procesu. Konieczne byłoby wytworzenie, podobnie jak na Ziemi, kompostu. Dlatego sięgnęlibyśmy po grzyby, dżdżownice i bakterie rozkładające, a także actinomycetes, odpowiedzialne za rozkład szczątków roślinnych.
Kiedy masz już wszystkie materiały i niezbędne warunki, aby móc to przeprowadzić, musiałbyś wziąć pod uwagę czas, jaki zajmie roślinom wzrost. Ponieważ jesteśmy w sytuacji badawczej, wskazane jest posadzenie tych roślin, które nie wymagają wiele czasu. Tak samo jak rzodkiewki, sałata, marchew czy szczypiorek. Te w normalnych warunkach potrzebują około jednego lub dwóch miesięcy na wzrost i owocowanie.

Jeśli chodzi o energię, to po rozważeniu możliwych opcji i odmian pozyskiwania energii, najbardziej efektywna byłaby energia słoneczna. Ze względu na warunki klimatyczne Księżyca, dni są zawsze słoneczne i trwają dłużej niż dzień ziemski, dzięki czemu energia mogłaby być pozyskiwana w obfitości. Ponadto, powinniśmy wziąć pod uwagę, że istnieje kilka sytuacji, w których Księżyc jest pozbawiony światła słonecznego przez wiele godzin (zaćmienia i noce, które są również dłuższe), więc powinniśmy mieć baterię, która oszczędza wystarczająco dużo energii, aby nie pozostawić obozu bez zasilania w tych momentach; i jakiś rodzaj mechanizmu, który wskazuje kierunek Słońca przez cały czas (słoneczniki). Dodatkowo, aby zapewnić maksymalną ilość godzin dziennych, pole z panelami słonecznymi powinno być zlokalizowane w miejscu, gdzie godziny dzienne trwają dłużej (na przykład na krawędzi krateru zwanego Shackleton, na biegunie południowym), aby uzyskać jak największą ilość energii.

Jeśli chodzi o pozyskiwanie tlenu do oddychania w naszym obozie, to wyróżnimy różne sposoby. Najbardziej opłacalny będzie poprzez produkcję tlenu wytwarzanego przez niektóre rośliny i algi, które nie są zbyt trudne w utrzymaniu, ponieważ potrzebujemy tylko tyle wody i światła, aby utrzymać je przy życiu, a te z łatwością zapewniłyby wystarczającą ilość tlenu, a także posłużą jako pożywienie, co byłoby upieczeniem dwóch pieczeni na jednym ogniu.
Inne sposoby pozyskiwania tlenu to dwa różne procesy: elektroliza, która dzieli wodę na wodór i tlen poprzez energię, ale te zasoby (woda i energia) nie są zbyt obfite i są niezbędne do innych ważniejszych funkcji; więc nie byłoby to tak opłacalne. Innym sposobem generowania tlenu byłby regolit (gleba księżycowa), który składa się z tlenu w obfitości, ale wydobycie go nie jest łatwym zadaniem, ponieważ wymaga podgrzania go do wysokiej temperatury, aby uwolnić tlen, przefiltrować go i przechowywać w jakiś sposób, więc to również nie byłoby opłacalne.

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

Głównym celem naszego Moon Camp będzie badanie nowych materiałów i procesów zachodzących na Księżycu. Z tego powodu nasz obóz ma laboratorium w jednej z kopuł bazy, w którym próbki materiałów, które astronauci zbiorą z Księżyca, będą analizowane, aby zbadać ich skład i właściwości; z ostatecznym celem znalezienia lepszych alternatyw dla istniejących na Ziemi materiałów i zastąpienia ich nowymi.

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

Dzień na Księżycu będzie składał się z rutyny, w której astronauci obudzą się, zjedzą razem śniadanie, a po nim odbędą małe spotkanie, w którym uzgodnią pracę każdej pary przydzielonej na ten dzień.

Para będzie odpowiedzialna za przygotowywanie jedzenia i spisywanie dochodzeń z tego, co wydarzyło się poprzedniego dnia, a także za wykonywanie codziennych czynności wewnątrz obozu. Będą przeprowadzać zbiórki wody, zajmować się ogrodem, sprzątać obóz itp.

Druga para wyjdzie na zewnątrz, aby zbadać sprawę. Uzgodnią godzinę powrotu do obozu. W ten sposób co dwa dni (dni, w które nie wychodzą na zewnątrz) będą opowiadać, co się stało.

Pary będą się rotować i jednego dnia jedna para wyjdzie na zewnątrz, następnego dnia zostanie w obozie, podobnie jak druga para, która zrobi odwrotnie niż pierwsza. Będą one komunikowały się ze sobą, gdy jedna będzie na zewnątrz poprzez telemetrię przestrzenną, dzięki czemu para będzie mogła poinformować pozostałe o czasie, aby mogły przybyć na umówioną godzinę, jak również zgłosić się w razie zagrożenia.

Każda para będzie prowadzić swoje własne badania. Jedna para będzie badać wysokoenergetyczne cząstki wiatru słonecznego, a druga - promieniowanie kosmiczne. W tym celu będą musieli pobrać próbki i poddać je analizie w laboratorium, z której następnie wyciągną wnioski i wszystko zapiszą.



← Wszystkie projekty