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: Moon Shot

UTC Portsmouth  Portsmouth    Zjednoczone Królestwo 17, 16

Zewnętrzna przeglądarka dla projektu 3d

Opis projektu

Budowa naszej bazy księżycowej potrwa kilka lat i zapewni tymczasowe zakwaterowanie dla astronautów. Głównym celem bazy jest przetestowanie, jak środowisko podziemnej bazy wpłynie na astronautów zarówno fizycznie, jak i psychicznie. Przeprowadzane eksperymenty będą podobne do tych na ISS i będą miały podobną liczbę regularnie zmieniającej się załogi. Maksymalna liczba osób powinna wynosić 8, jednak można ją zmniejszyć nawet do 2, a baza nadal będzie funkcjonować. Jak wspomniano wcześniej, baza będzie częściowo znajdować się pod ziemią, aby zapewnić ochronę przed promieniowaniem i temperaturą. Baza jest skonstruowana jako pionowa konstrukcja w kształcie silosu, która zostanie opuszczona do dziury wykopanej przed jej zbudowaniem. Powodem, dla którego konfiguracja zajmie kilka lat, jest proces wiercenia i wiercenia potrzebny do przygotowania bazy. W miarę jak otwór będzie wykopywany, poszczególne elementy podstawy będą dostarczane, a następnie blokowane na górze maszyny wiertniczej, co zostanie wykonane w sumie 7 razy, pozostawiając 8 zakotwiczonych w ziemi elementów. Na dole znajdować się będzie magazyn żywności, następnie pokój dla astronautów do spania, a dalej pomieszczenie medyczne, pomieszczenie do uprawy roślin, łączność, energia, zbiorniki na wodę, a następnie śluza powietrzna i wyjście z bazy. 

Gdzie chcesz zbudować swój Moon Camp?

Baza będzie zlokalizowana wokół południowego bieguna Księżyca, prawdopodobnie wokół krateru Shackleton. Wynika to z możliwości istnienia miejsca, w którym występuje prawie stałe światło w jednym konkretnym miejscu, zgodnie z analizą Bena Busseya i raportem Międzynarodowej Grupy Roboczej ds. Eksploracji Księżyca na Międzynarodowej Konferencji na temat Eksploracji i Wykorzystania Księżyca w Sorrento we Włoszech w 2006 roku. Mogłoby to zapewnić niemal stałą energię słoneczną przez większą część roku, a następnie inne części bazy mogłyby pozostać uśpione, podobnie jak w przypadku baz arktycznych. Taka lokalizacja pozwoliłaby również na eksplorację obszarów w ciągłej ciemności, które mogą zawierać wodę, która mogłaby zostać wykorzystana do dalszej rozbudowy.

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

Baza będzie wykorzystywać prefabrykowane metalowe siedliska, które mają hermetyczne uszczelnienia między przedziałami. Pozwoli to na wysyłanie każdego przedziału we własnej misji w miarę budowy bazy. Budowa będzie postępować w miarę, jak maszyna wiertnicza będzie powoli drążyć pod ziemią. Ze względu na otaczającą ziemię powinna istnieć spora ochrona przed promieniowaniem tła, a umieszczenie magazynu wody na szczycie bazy zapewni również dodatkową ochronę, pozostawiając śluzę powietrzną jako jedyną część bazy bez pośredniej ochrony przed promieniowaniem. Cylindryczny kształt pomoże w budowie bazy, ponieważ będzie pasował do rozmiaru otworu. Dodatkowo Cylindryczny kształt zapewni znacznie większą integralność strukturalną podczas wytrzymywania nacisku gruntu. Wewnątrz nie będzie dużej różnicy, aby zmniejszyć złożoność, jednak wszystkie ściany będą miały izolację, aby zapobiec zewnętrznym temperaturom księżyca powodującym wahania w bazie księżycowej. 

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

Baza księżycowa będzie musiała chronić się przed trzema głównymi czynnikami: promieniowaniem, atmosferą i temperaturami. W celu ochrony przed promieniowaniem zastosowane zostanie budownictwo podziemne. Chociaż izolacja ołowiowa będzie nadal stosowana, aby zapewnić astronautom ochronę. Astronauci będą poddawani regularnym badaniom krwi, a ze względu na uzupełnianie zapasów i krótki czas trwania misji wynoszący około 6 miesięcy, podobnie jak na ISS, astronauci powinni być szybko leczeni. Kolejnym obszarem ochrony jest ochrona przed atmosferą, którą można osiągnąć poprzez zastosowanie szczelnie zamykanych części z dodatkiem uszczelek, aby zapewnić pełne uszczelnienie wnętrza. Następnie zastosowanie systemów podtrzymywania życia może ściśle monitorować atmosferę w bazie. Pozostawiając ostateczne niebezpieczeństwo temperatury jako jedynej rzeczy stojącej na drodze. Zastosowanie grubej izolacji i pomp ciepła regulujących temperaturę mogłoby zapewnić dodatkową stabilność środowiska.

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

Woda będzie dostarczana w rakiecie co 2 miesiące lub około 56 dni i będzie pompowana do zbiornika wody z ładunku użytecznego, który będzie składał się z 224 litrów na osobę, więc maksymalna pojemność 2000 litrów pozwoli na oczekiwane maksymalne zużycie 1792 litrów i nadal pozostanie wystarczająca ilość wody do innych zastosowań, takich jak ustanowienie systemu akwaponicznego. Dodatkowo, ponieważ baza znajduje się w pobliżu Shackeltona, istnieje szansa na znalezienie zamarzniętej wody w ciemnych częściach księżyca. Pozwoli to na dalszą rozbudowę bazy w celu zapewnienia księżycowego źródła wody, jednak wymagane byłyby dalsze testy, a na początek korzystne byłoby zaopatrzenie z Ziemi, aby upewnić się, że baza będzie działać przed ustanowieniem najbardziej złożonych systemów. Woda będzie również poddawana recyklingowi, aby zapewnić, że zawsze używana jest tylko wymagana ilość wody.

Żywność będzie dostarczana w postaci suszonych racji żywnościowych i żywności typu MRE (posiłki gotowe do spożycia). Wynika to z faktu, że ten rodzaj żywności nie wymaga dodatkowej wody i może być przechowywany przez dłuższy czas. Zgodnie z wagą i wymiarami wojskowych MRE, 1344 posiłków będzie potrzebnych na 2-miesięczny okres między dostawami. Waga netto wyniesie około 1000 kg. Oznacza to, że żywność i woda mogą zostać wysłane w tej samej rakiecie zaopatrzeniowej. Wykorzystanie racji żywnościowych powinno zapewnić wszystkie wymagane kalorie i składniki odżywcze. W bazie znajdzie się również pomieszczenie do uprawy roślin, aby przetestować, jak rośliny będą rosły w kosmosie i ostatecznie mogą być wykorzystywane do dostarczania astronautom świeżej żywności. Uprawiana żywność będzie znajdować się w grządkach z lampami do uprawy i zapasową wodą używaną do podlewania roślin. Wyhodowana żywność zostanie ponownie wykorzystana do przetestowania możliwości jej uprawy poza Ziemią.

Zasilanie będzie zapewniane przez panele słoneczne, a ze względu na lokalizację bazy prawdopodobne jest, że słońce będzie w pobliżu przez cały czas, więc wystarczy wystarczająca moc baterii, aby zapewnić podtrzymanie życia w trybie online w przypadku jakichkolwiek awarii. Potrzebne będą dalsze informacje, aby wybrać najlepszą lokalizację dla paneli słonecznych. Należy przeprowadzić dodatkowe, bardziej precyzyjne obliczenia dotyczące zużycia energii przez bazę, jednak iss, który jest inspiracją dla bazy, zużywa około 80 kW i może pobierać do 95 kW.

Większość powietrza będzie składać się z azotu, a reszta z tlenu. Powietrze będzie miało zamierzoną mieszankę 80% azotu i 20% tlenu, jednak będzie w nim znaczna ilość dwutlenku węgla wytwarzanego przez ludzi. Oznacza to, że filtracja będzie używana do usuwania węgla z powietrza i dodawania tlenu w razie potrzeby. Mieszanka powietrza będzie musiała zostać przygotowana przed przybyciem astronautów, a następnie co miesiąc dostarczane będzie do 448 kg tlenu. Zapewni to średnie spożycie 1 kg tlenu dziennie na osobę, zgodnie z danymi NASA. Jeśli będzie przechowywany w temperaturze 50, może zająć tylko 7 m3 w obszarze przechowywania.

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

Celem bazy księżycowej będzie przetestowanie koncepcji podziemnej bazy księżycowej. Testy medyczne i krótki czas na miejscu mają na celu dostarczenie jak największej ilości danych i dokładnych informacji. Astronauci będą musieli codziennie poddawać się badaniom medycznym, a następnie przetwarzać ich wyniki w celu uzyskania dokładnych, codziennych informacji na temat danej osoby. Dodatkowe procesy, takie jak akwaponika i grządki uprawne oraz ewentualne wydobycie wody, mogą być wykorzystywane i testowane w tym środowisku, a także przynosić rzeczywiste wyniki bez ryzyka spontanicznej awarii jednego z tych systemów, powodującej awarię bazy.

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

Przeciętny dzień pracy będzie trwał 16 godzin i składał się z jednej głównej czynności: przeprowadzania testów medycznych, pielęgnacji upraw, obsługi sprzętu komunikacyjnego lub ogólnej konserwacji. Dwóch członków załogi zostanie przydzielonych do każdego zadania, co oznacza, że zmiany mogą być przydzielane tak, aby zawsze była co najmniej jedna osoba na służbie przez cały czas. Dwóch astronautów wykonujących testy medyczne będzie przeprowadzać testy na innych astronautach w ciągu dnia, sprawdzając masę mięśniową, tętno, poziom tlenu, ciśnienie krwi i badania krwi. Dane te zostaną następnie zebrane i przesłane do centrum komunikacyjnego w celu przesłania ich z powrotem do kontroli misji. Członkowie załogi pracujący przy uprawach będą musieli zapewnić, że wszystkie środowiska uprawy są prawidłowe, dbać o sprzęt i instalację wodno-kanalizacyjną oraz monitorować wzrost wszystkich roślin, a wszelkie istotne informacje będą przesyłane do centrum komunikacyjnego w celu przesłania ich z powrotem do kontroli misji. Operatorzy komunikacji będą odpowiedzialni za przekazywanie informacji z bazy do kontroli misji i zapewnianie, że cała komunikacja jest sprawna. Wreszcie załoga zajmująca się ogólną konserwacją będzie odpowiedzialna za utrzymanie sprzętu na pokładzie i monitorowanie zużycia żywności, wody, energii i powietrza.



← Wszystkie projekty