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: Female Space Jam
IES Cervantes Madryt Hiszpania 17, 16
Zewnętrzna przeglądarka dla projektu 3d
Opis projektu
Wykorzystanie zasobów in-situ (ISRU) zostanie wykorzystane do zmniejszenia ryzyka i kosztów budowy i eksploatacji bazy księżycowej. |
|||
Gdzie chcesz zbudować swój Moon Camp?
Słońce świeci najmocniej na ukrytej tarczy Księżyca. Jeśli zlokalizujemy nasz obóz na tym terenie, to dzięki dużej ilości światła słonecznego uzyskamy energię elektryczną za pomocą paneli słonecznych. Ponadto chcielibyśmy umieścić go na biegunie południowym. Znajdują się tam głębokie ciemne kratery wypełnione lodem i pierwiastkami chemicznymi, z których moglibyśmy pozyskiwać tlen, wodór, wodę, paliwo... Co więcej, z lodu moglibyśmy pozyskiwać wodę bez jej wyczerpania. Jeśli chodzi o nas, uważamy, że najlepszym rozwiązaniem jest ulokowanie naszego obozu na biegunie południowym i na ukrytej powierzchni Księżyca. W ten sposób mielibyśmy więcej światła, lodu i moglibyśmy zapobiec odwilży. Ponieważ ten satelita nie ma atmosfery, im bliżej bieguna południowego będziemy, tym mniejsza będzie zmienność temperatur, ponieważ wokół mielibyśmy bloki lodu. Jak planujesz zbudować swój Moon Camp? Opisz techniki i materiały, których byś użył.
Budowa obozu na Księżycu wymaga wykorzystania materiałów, które można tam pozyskać, zwanych również ISRU. Jednym z takich zasobów, które można znaleźć w obfitości, jest regolit. Ma on wiele zastosowań, jak np. pozyskiwanie tlenu, ale pozwala też na tworzenie cegieł dla księżycowej bazy. Składa się z pyłu, gleby, kawałków skał bazaltowych i innych materiałów, które można uzyskać na każdej powierzchni planety. Jest to materiał twardy i zwarty. Środowisko na Księżycu jest bardzo niebezpieczne dla astronautów. Wyjaśnijcie, jak Wasz Moon Camp będzie ich chronił.
Księżyc znajduje się wewnątrz heliosfery wytwarzanej przez Słońce, która chroni go przed większością promieniowania kosmicznego. Ponieważ jednak znajduje się poza magnetosferą, ochronnym polem magnetycznym Ziemi, które odchyla większość cząstek słonecznych, otrzymuje wysokoenergetyczne promieniowanie słoneczne. To promieniowanie jonizujące powoduje różne formy biologicznego uszkodzenia biomolekuł, komórek i tkanek, co może być szkodliwe dla zdrowia psychicznego astronautów, prowadząc do zmian w zachowaniu, zmęczenia lub wysokiego poziomu stresu u nich, a nawet może powodować raka. Aby uniknąć tego negatywnego wpływu na astronautów, pracowalibyśmy głównie z naturalnymi zasobami Księżyca. Do budowy infrastruktury użylibyśmy regolitu, ze względu na jego udowodnione działanie ochronne przed promieniowaniem. Oprócz tego umieścilibyśmy moduł sypialny, wszystkie depozyty i magazyn żywności w podziemnych jaskiniach księżycowych, które funkcjonują jako naturalne łagodziki promieniowania. Wyjaśnij, w jaki sposób twój Moon Camp zapewni astronautom:
|
|||
Woda
|
Żywność
|
Energia elektryczna
|
Air
|
Baza będzie zlokalizowana na południowym biegunie Księżyca, w celu wydobycia wody z lodu. Będzie ona zbierana i filtrowana w bazie w celu jej późniejszego wykorzystania. Ponadto więcej wody pozyskamy z kraterów znajdujących się w pobliżu osady. Kratery te zawierają lód i pierwiastki chemiczne. Będziemy mogli pozyskać atomy wodoru i tlenu, aby utworzyć cząsteczki wody. Lód będzie zbierany i filtrowany w bazie w celu jego późniejszego wykorzystania. Woda będzie również pozyskiwana z regolitu, metanu oraz z ludzkich odpadów. |
Warzywa i owoce będą uprawiane w szklarni. Gleba będzie składała się z regolitu, wody i ludzkich odpadów. Musi być też bogata w azot. Ciśnienie we wnętrzu szklarni będzie podobne do ciśnienia atmosfery ziemskiej. W obozie znajdzie się okrągły obieg wody, który przekieruje jej nadmiar do szklarni. Celem jest podlewanie roślin wewnątrz szklarni. Żywność będzie przechowywana w magazynie w pobliżu kuchni. Oprócz żywności w szklarni, astronauci będą przewozić z Ziemi przetworzone pakiety żywnościowe. |
Energię elektryczną można uzyskać z paneli słonecznych, ponieważ na Księżycu uzyskuje się więcej energii ze względu na brak atmosfery lub jonosfery. Jednak promieniowanie jest 1000 razy większe niż na Ziemi, więc może uszkodzić panele słoneczne lub zmniejszyć ich wydajność. |
Aby uzyskać tlen, wykorzystanie regolitu księżycowego jest jedną z najlepszych opcji, ponieważ zawiera on w swoim składzie 45% tlen. Jest on chemicznie związany z metalami, więc trudno wydobyć z niego atomy tlenu. Proces wymaga komory, w której regolit zanurzony jest w stopionych związkach soli o temperaturze 950ºC, przez które przechodzi strumień powietrza. Dzięki temu uruchamiany jest proces ekstrakcji tlenu. Ostatnie badania poprawiają wymagania temperaturowe dla uzyskania tlenu. Oczywiście muszą one być uzupełnione o metody recyklingu tlenu. Najskuteczniejsza z nich, która jest obecnie dostępna, znana jest pod nazwą roxin. |
Wyjaśnij, jaki byłby główny cel Twojego Moon Camp (na przykład: cele komercyjne, naukowe i/lub turystyczne).
Głównym celem jest cel naukowy, skupiony na badaniu powierzchni Księżyca i jego materiałów. Pozwoli to również naukowcom na eksperymentowanie w innych warunkach ciśnienia, promieniowania, grawitacji i wilgotności niż te, które występują na Ziemi. Jest jeszcze jeden cel naukowy, który polega na stworzeniu promu na Marsa lub innych misji. Ponieważ na Księżycu nie ma grawitacji, start rakiet jest łatwiejszy do osiągnięcia. Poza tym Księżyc może być wykorzystany jako przestrzeń tranzytowa dla astronautów do podróży na Marsa, gdy osiągnie optymalny czas na podróż. Istnieje cel technologiczno-przemysłowy, ponieważ Księżyc jest bogaty w materiały i minerały, które są interesujące dla różnych zastosowań, takich jak tytan i inne rzadkie metale. Istnieje kilka przedsiębiorstw, które już skupiają się na eksploatacji tych zasobów. Poza tym jest kilka firm skupionych na możliwościach wykorzystania turystycznego, ale to pomysł długoterminowy. |
|||
Opiszcie dzień na Księżycu dla waszej załogi astronautów z Moon Camp.
Biorąc pod uwagę, że dzień świetlny na Księżycu to 14 dni ziemskich, a organizm ludzki nie jest w stanie wytrzymać tylu godzin bez snu, za punkt odniesienia przyjmiemy dzień ziemski (24 godziny), który byłby podobny do dnia na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Dzień podzielimy na trzy różne części: okres pracy (około 12 godzin), okres odpoczynku (4 godziny) i okres snu (8 godzin). Na początek astronauci będą mieli godzinę (pierwszą z okresu odpoczynku) po przebudzeniu, aby rozgrzać swoje ciała poprzez ćwiczenia fizyczne. Ponieważ grawitacja Księżyca jest dziesięć razy mniejsza niż ziemska, mięśnie i organy ulegają zmianie i osłabieniu z powodu zmiany ciśnienia krwi. Z tego powodu kluczowe jest pełne przygotowanie fizyczne na początku dnia. Po treningu wszyscy członkowie załogi zbiorą się w kuchni, aby móc zjeść śniadanie. Następnie przeprowadzą spotkanie w module telekomunikacyjnym w celu rozdzielenia codziennych zadań. Pomiędzy tymi zadaniami będzie okres lunchu i odpoczynku w pierwszej połowie dnia, gdzie wszyscy zbiorą się w jadalni na około godzinę. Po zakończeniu wszystkich obowiązków, do około połowy dnia, będą mieli czas wolny przez około 2 godziny przed zjedzeniem kolacji i ponownym pójściem spać, aby astronauci mogli uzyskać odpowiednią ilość snu (8 godzin). |