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: Inżynierowie Stardust

Akademickie Liceum Ogólnokształcące Politechniki Śląskiej  Gliwice    Polska 16, 17, 18

Zewnętrzna przeglądarka dla projektu 3d

Opis projektu

Efektem wielu miesięcy pracy jest nasz pomysł na to, jak mogłaby wyglądać pierwsza stacja na Księżycu. Baza została zaprojektowana z myślą o 16 członkach załogi na pokładzie. Nasz modułowy obóz księżycowy składa się z dwóch poziomów, na których znajdują się: kuchnia, pokój rekreacyjny z komputerem pokładowym, strefa dekontaminacji, siłownia, kabiny dla załogi, warsztat narzędziowy, laboratorium, toaleta z prysznicem specjalnie zaprojektowanym do warunków księżycowych, farma hydroponiczna z oświetleniem LED przystosowanym do chlorofilu i fotosyntezy, magazyn, bunkier, szafa z ubraniami dla załogi, centrum kontroli oraz stacja do produkcji tlenu metodą elektrolizy. Dodatkowo w bazie znajdują się także: systemy podtrzymywania życia, systemy uzdatniania powietrza i wody, wentylacja, ogrzewanie i w razie potrzeby aktywna ochrona wody przed promieniowaniem spowodowanym wybuchami słonecznymi. Przy projektowaniu bazy księżycowej zastosowaliśmy innowacyjną metodę zakładania skafandrów. Jak to działa? Kombinezony znajdują się na zewnątrz, połączone włazami z bazą i łazikiem. Astronauci mogą bez problemu wychodzić na spacery księżycowe EVA bez konieczności dekompresji.

Gdzie chcesz zbudować swój Moon Camp?

Naszą bazę założymy przy kraterach w pobliżu północnego bieguna Księżyca. Wybraliśmy to miejsce, ponieważ znajduje się tam ogromne nagromadzenie lodu. Będziemy używać lodu wodnego, który można znaleźć na Księżycu, aby zaopatrzyć potrzeby astronautów i inne funkcje naszej bazy, na przykład drukowanie 3D z księżycowym tworem. Biegun północny otrzymuje różne poziomy światła słonecznego w zależności od tego, gdzie się znajdujesz. Istnieją regiony, które są prawie zawsze oświetlone (Peaks of Eternal Light), są to wzgórza i krawędzie kraterów, na których możemy umieścić panele słoneczne. ale tak jak istnieją zawsze oświetlone regiony, istnieją regiony, które nie są oświetlone przez słońce. Regiony te nazywane są Permanent Shadow Regions (PSR) i jest to obszar, który zawiera ogromne ilości lodu wodnego.

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

Nasza baza księżycowa została zaprojektowana w systemie modułowym. Planujemy zbudować bazę księżycową na ziemi ze stali nierdzewnej i aluminium. Kiedy będzie gotowa i odpowiednio przetestowana, zostanie podzielona na poszczególne elementy i załadowana na pokład statków kosmicznych Starship. Po dotarciu na powierzchnię Księżyca. zostaną one rozładowane za pomocą łazików i maszyn specjalnie do tego celu zaprojektowanych. Gdy baza będzie już dobrze osadzona, zostanie pokryta warstwami regolitu przy użyciu łazików, które wydrukują w 3D ramę, na której osadzony zostanie Kreta Księżycowa (cement z regolitu).

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

Problemy, które astronauci mogą napotkać na Księżycu to: promieniowanie kosmiczne, możliwość uderzenia meteorytu, niska temperatura i rozbłyski słoneczne. Postanowiliśmy zabezpieczyć nasz obóz księżycowy przede wszystkim grubą górną warstwą regolitu, w ten sposób zminimalizujemy skutki promieniowania kosmicznego i zwiększymy odporność na meteoryty. Planujemy utrzymać stałą dodatnią temperaturę wewnątrz bazy poprzez ogrzewanie i izolację.

Plan ewakuacji:
W przypadku zagrożenia życia, członkowie załogi mogą bezpiecznie opuścić Moon camp, za pomocą windy, która jest połączona z łącznikiem pomiędzy bazą a łazikiem kosmicznym. Następnie cała załoga może bezpiecznie udać się w kierunku statku kosmicznego za pomocą łazika i opuścić powierzchnię Księżyca.

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

Woda będzie transportowana do bazy księżycowej na pokładzie statku kosmicznego, a wewnątrz bazy będzie działał system recyklingu wody. Woda będzie odzyskiwana z potu, moczu i wydychanego powietrza, które skraplałoby się na ścianach księżycowego obozu.
Woda uzyskana z lodu wodnego na Księżycu nie będzie spożywana przez astronautów, ale zostanie wykorzystana w: druku 3D, badaniach naukowych, systemach ochrony przed promieniowaniem oraz produkcji paliwa metodą elektrolizy.

Żywność będzie dostarczana do bazy księżycowej z Ziemi w postaci produktów liofilizowanych (Liofilizacja to proces schładzania żywności, a następnie pozbawiania jej wody pod niskim ciśnieniem). W pierwszej dostawie do bazy zostaną dostarczone karaluchy, świerszcze i mączniki, aby stworzyć farmę owadów, która zapewni astronautom bogate w białko pożywienie. Po miesiącu astronauci będą mogli również cieszyć się jedzeniem wyhodowanym na Księżycu w elektrycznej szklarni hydroponicznej.

Po wylądowaniu członkowie załogi ustawią panele słoneczne oraz RTG (radioisotope thermoelectric generator) generator energii elektrycznej, w którym źródłem energii jest rozpad radioaktywnego izotopu, a uwolnione w ten sposób ciepło zamieniane jest na energię elektryczną. Uzyskana energia będzie magazynowana w akumulatorach, co zapewni stały dopływ prądu. Ponadto urządzenia siłowni będą wytwarzały energię elektryczną podczas wykonywania ćwiczeń fizycznych.

Do pozyskiwania tlenu z pyłu księżycowego planujemy wykorzystać proces opracowany przez ESA, oparty na elektrolizie stopionych soli. Jest to proces elektrochemiczny, w którym stopiony elektrolit ulega przemianie chemicznej pod wpływem przepływu prądu elektrycznego na elektrodach. Działa to w następujący sposób. Gleba księżycowa jest mieszana ze stopionym chlorkiem wapnia o temperaturze 950 stopni Celsjusza. Po przyłożeniu ładunku elektrycznego z regolitu wydobywa się tlen, który wędruje w kierunku anody, gdzie jest gromadzony. Wydajność procesu osiąga 96% po około 50 godzinach.

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

Rozwój Moon camp to pierwsze tak duże przedsięwzięcie od czasu powstania Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Nasz obóz księżycowy mógłby pomóc w badaniach: nad Księżycem (wszelkiego rodzaju badania, np. dokładniejsze badanie wody na Księżycu itp.) Badania nad życiem człowieka na ziemi innej niż ziemia (miałoby to na celu przygotowanie ludzi do misji na Marsa). Dobrą cechą naszego pomysłu na bazę księżycową jest jej modułowość. Z czasem na obozie księżycowym może powstać moduł turystyczny, gdzie ludzie mogliby przyjeżdżać i zwiedzać Księżyc. W ten sposób NASA mogłaby zbierać fundusze na przyszłe misje kosmiczne.

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

W kosmosie nie ma podziału na dzień i noc, dlatego w naszej bazie będzie regulowana temperatura, poziom oświetlenia, zarówno instalacji oświetleniowej jak i monitorów pc, dzięki czemu będziemy mogli stworzyć sztuczny cykl dnia i nocy. Dzień na stacji księżycowej rozpoczyna się od porannej pobudki. Astronauci ubierają się w specjalne skafandry kosmiczne z ołowianymi wkładkami, które pozwolą im na swobodne poruszanie się bez odbijania się od podłogi.

Następnie cała załoga kieruje się do jadalni, gdzie spożywa śniadanie. Po zjedzeniu śniadania załoga sprawdza komputer pokładowy stacji, który wyświetla zadania dla astronautów. Każdy członek załogi ma swoje własne zadanie, np. robienie eksperymentów z różnymi materiałami, badanie struktury geologicznej Księżyca, robienie eksperymentów na innych członkach załogi, aby dowiedzieć się jak funkcjonuje ludzkie ciało na innej planecie, praca na farmie, gdzie mogą wykonywać, eksperymenty i uprawiać rośliny jadalne. W tym czasie niektórzy członkowie załogi mogą również sprawdzać stan instrumentów i maszyn pokładowych, mogą je również naprawiać w razie potrzeby. Każde zadanie będzie wykonywane w przeznaczonej do tego części bazy. Część załogi wyruszy na eksplorację Księżyca, gdzie będzie pozyskiwać próbki do badań lub zbierać materiały wykorzystywane do produkcji tlenu.

Po zakończeniu pracy załoga zbiera się na wspólny obiad. Po zjedzeniu posiłku astronauci mają około 4 godzin wolnego czasu, w którym muszą wykonać około 2 godzin treningu. Mogą trenować razem, ale nie muszą. W czasie wolnym mogą wykonywać różnego rodzaju czynności, takie jak komunikowanie się z rodziną, słuchanie muzyki czy oglądanie filmów. Po czasie wolnym astronauci będą spisywać raporty z czynności, które wykonywali tego dnia.

Po zakończeniu wszystkich tych prac cała załoga zbiera się w jadalni na ostatni posiłek dnia - kolację. Po posiłku załoga ma czas na spotkania towarzyskie, rozrywkę i wspólny relaks. Na koniec dnia na stacji członkowie załogi myją się i przygotowują do snu. Przed pójściem spać mają godzinę na zrobienie maili lub wideorozmowę z rodziną. Kończą dzień ośmioma godzinami snu.



← Wszystkie projekty