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_Squad

Sala gimnastyczna am Ściana  Verden    Niemcy 16, 17

Zewnętrzna przeglądarka dla projektu 3d

Opis projektu

Nasze obozy księżycowe  Głównym celem jest bezpieczna i odpowiedzialna placówka dla ludzi na Księżycu. Chcemy dać ludzkości nową inspirację do zwiększenia zainteresowania rejonami odległymi od naszej ziemi i pokazać nowe możliwości techniczne. Musimy zaangażować młodych ludzi, którzy są podekscytowani rozwojem lotnictwa i kosmonautyki, aby osiągnąć nowe wielkie kamienie milowe.

Ogólnie rzecz biorąc nasz Moon camp składa się z pojedynczych modułów uformowanych z plastra miodu, aby zapewnić modułowość bazy i stworzyć możliwość rozbudowy naszego obozu. Rozwój obozu jest bardzo elastyczny, ponieważ łazik do druku 3d daje możliwość drukowania modułów w miarę ich potrzeb.

Ponadto będziemy mieli parking dla naszych łazików oraz miejsce startowe dla rakiet zaopatrzeniowych i ewakuacyjnych, które jest umieszczone w pewnej odległości od obozu, aby zapewnić bezpieczeństwo naszym astronautom.

Chronimy obóz i załogę przed zagrożeniami, umieszczając istotne moduły wewnątrz księżycowej gleby, aby zapewnić naturalną ochronę przed mikrometeorytami i promieniowaniem.

Ponadto pojedyncze moduły są oddzielone od siebie specjalnymi bramkami, które można zamknąć w sytuacji zagrożenia.

Na początku budowy obozu dostępna jest tylko niewielka ilość zasobów. Dlatego też obóz jest przez pierwsze kilka lat uzależniony od dostaw z ziemi. Docelowo chcemy stworzyć obóz całkowicie samowystarczalny, który w przyszłości stanie się bardziej niezależny. 

Gdzie chcesz zbudować swój Moon Camp?

Zdecydowaliśmy się na budowę Obozu w rejonie bieguna północnego, ze względu na dostępność lodu wodnego w głębokich obszarach kraterów.

Dodatkowo temperatury na biegunie północnym Księżyca poza kraterami są bardzo łagodne, a słońce świeci prawie cały dzień, co zapewnia część produkcji energii.

Jednocześnie budujemy nasz obóz na krawędzi krateru, aby zmniejszyć szansę na uderzenia meteorytów i promieniowanie. Mimo to budujemy obóz tuż przy krawędzi krateru, aby uchronić bazę przed całkowitą ciemnością i aby móc zrealizować każde ważne urządzenie techniczne, które jest umieszczone poza kraterem. Ostatecznie część Moon Camp umieszczamy w ścianie krateru, aby zwiększyć bezpieczeństwo.

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

Na początku na Księżyc zostanie wysłany autonomiczny łazik, którego zadaniem będzie wydobycie gleby księżycowej. Dzięki specjalnemu procesowi produkcyjnemu, który jest obecnie rozwijany na Ziemi, uczynimy glebę zdatną do użytku dla łazika drukującego w technologii 3d, za pomocą którego zbudujemy powłokę dla modułów. Metoda ta oszczędza wiele czasu, kosztów i chroni astronautów przed promieniowaniem, które musieliby ponieść podczas budowy obozu.

Ponadto łazik wydobywa się w ścianę krateru, aby zbudować jaskinię, w której umieszczone zostaną najważniejsze moduły.

Wewnątrz wydrukowanych powłok Rover zbuduje specjalną i bardzo wytrzymałą plastikową bańkę z aluminiową ramą, aby stworzyć bezpieczne środowisko dla pierwszych astronautów.

Po zbudowaniu miejsca ratunkowego dla astronautów, do obozu księżycowego wysyłane jest wyposażenie dla modułów witalnych, które obejmuje systemy podtrzymywania życia, a także pierwsze zaopatrzenie w powietrze i żywność.

Na początku Moon camp będzie miał załogę składającą się z 5 osób, aby zapewnić, że w każdej ważnej dziedzinie, takiej jak inżynieria czy medycyna, znajdzie się specjalista.

W przyszłości obóz będzie większy, by móc wspierać więcej niż 10 osób.

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

Dużym wyzwaniem jest promieniowanie kosmiczne i uderzenia meteorytów, które mogłyby zniszczyć ważne moduły i zagrozić załodze. Dlatego najważniejsze moduły budujemy w jaskini w ścianie krateru. 

Jednocześnie pozostałe moduły, które nie są umieszczone w ścianie krateru, są chronione przez nałożenie warstwy  grunt księżycowy (wystarczy 76 centymetrów, aby uchronić moduły przed promieniowaniem) nad modułami. 

Oprócz zagrożeń, jakie niesie ze sobą przestrzeń kosmiczna, załoga jest obarczona izolacją od ludzi na ziemi, dlatego ma stały kontakt z przyjaciółmi i rodziną na ziemi poprzez spotkania VR. Aby uchronić załogę przed redukcją mięśni, mają oni ustalone godziny treningów na każdy dzień.

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

Lokalizacja naszego Moon Camp została wybrana celowo, gdyż w głębokich partiach krateru występują lody wodne. Stąd mogliśmy wjechać na teren krateru autonomicznym łazikiem, który wydobywa lód wodny za pomocą specjalnie wzmocnionego wiertła i transportuje go do obozu. W części krateru nie ma światła, dlatego łazik musi być zasilany bateriami. Lód wodny będzie topiony przy użyciu ciepła odpadowego z reaktora atomowego i skupionego światła słonecznego.
W tym samym czasie, gdy produkujemy wodę, dokonujemy metanizacji, aby przekształcić Co2 w powietrzu oddechowym w wodę. Innym produktem reakcji jest metan, który może być wykorzystany jako paliwo rakietowe dla statku Starship od SpaceX.
Powstająca woda nie ma substancji odżywczych i dlatego otrzymujemy pożywkę dla wody i roślin z ziemi.

Jedzenie na początku Obozu musi być standardowym jedzeniem dla astronautów, ale w przyszłości będzie produkowane w szklarni. Szklarnia ta nie ma okien, ponieważ z powodu promieniowania potrzebna byłaby bardzo gruba warstwa glasu.

Zasada naszej produkcji żywności opiera się na "Rolnictwie podziemnym", w którym światło słoneczne jest imitowane przez światło LED, a podłoże jest wykonane z pożywki. Roztwór odżywczy umożliwia uzyskanie wysokich plonów. Odchody są wykorzystywane jako nawóz.

Podłoże do uprawy składa się z włókien drzewnych i jest bardzo lekkie, dlatego można je łatwo wysłać na Księżyc. Nawadnianie jest autonomiczne. Żywność jest również produkowana na tej samej zasadzie, która została opracowana na "stacji Neumayer" na Antarktydzie.

Jednak pewne białka, które są potrzebne do życia, są wysyłane z Ziemi. Stąd nie można osiągnąć pełnej niezależności.

Na powierzchni Księżyca jest dużo dostępnego światła słonecznego, które zostanie przekształcone przez kolektory słoneczne w energię. Niemniej jednak potrzebowalibyśmy wielu kolektorów słonecznych, aby wyprodukować wystarczającą ilość energii, szczególnie dla łazików górniczych i budowlanych. Ponadto uważamy, że dodatkowe źródło energii jest niezbędne, np. w przypadku uderzenia meteorytu w pole kolektora słonecznego, co mogłoby spowodować zagrażający życiu spadek mocy.

Dlatego też główna energia wytwarzana jest z energii atomowej, która bazuje na podmorskim ciśnieniowym reaktorze wodnym. Ciepło odpadowe jest wykorzystywane do ogrzewania obozu oraz do zapewnienia niezbędnego ciepła termicznego podczas metanizacji. Później używamy tego ciepła do topienia lodu wodnego.

Ponadto magazynami energii są wodór, który powstaje przy elektrolizie i metan z metanizacji, a do sprzętu mobilnego (łaziki itp.) będziemy potrzebować pakietów baterii.

Aby zminimalizować transport powietrza z Ziemi, główny tlen produkowaliśmy na Księżycu.
Dzięki elektrolizie rozdzielamy wydobytą wodę lodową na wodór i tlen. Tlen może być wykorzystany do oddychania.
Ponadto rozdzielamy rudy z księżycowej gleby na tlen i proszek metalowy, który służy do druku 3d.

Chcemy dużą część zużytego powietrza wykorzystać ponownie, dlatego powietrze kierowane jest do szklarni, w której CO2 reaguje z roślinami w procesie fotosyntezy i wytwarza tlen.

Na dodatek sadzimy rośliny, które filtrują trujące gazy jak "formaldehyd". Chcemy wykorzystać np. zielone lilie, które mają wysoki efekt filtrowania (według "badania czystego powietrza" z NASA).

Aby stworzyć na Obozie podobne powietrze do tego, jakim oddycha się na ziemi, na początku wysyłamy do obozu azot.

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

Na początku obóz księżycowy jest wykorzystywany tylko do celów naukowych. Jednym z istotnych badań jest dokumentacja długoterminowych skutków pobytu w obozie. Misje na ISS trwają nie dłużej niż 1 rok. Dlatego też nie jest znany wpływ długiej izolacji termicznej na przyszłe misje np. na Marsa. Jednocześnie nie ma zbyt dużej wiedzy jak zapewnić astronautom pożywienie i energię, która jest potrzebna do kolonizacji Marsa. 

Ponadto nasz obóz księżycowy powinien zostać przetestowany jako stacja towarowa dla przyszłych misji. 

Ponadto chcemy zbudować radioteleskop, który mógłby znaleźć nowe odkrycia w kosmosie i dostarczyć informacji dla problemów fizycznych. 

Koszty obozu są wysokie i dlatego niektórzy turyści mogliby go odwiedzić. W końcu obóz powinien również zainspirować młodych ludzi do klas STEM i przemysłu. 

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

Aby umożliwić najlepsze badania naukowe i dochodzenia, jak również uregulowaną opiekę i bezpieczeństwo, załoga Moon Camp będzie składać się z astronautów, którzy mają szerokie pasmo wiedzy w wielu różnych dziedzinach. Astronauci będą pracować w systemie zmianowym, tak aby wystarczająco dużo osób było przytomnych, aby móc reagować na ewentualne zagrożenia w sytuacjach awaryjnych. Różne zmiany nakładają się na siebie na godzinę, tak aby astronauci z poszczególnych zmian mogli wspólnie ocenić wszystkie wydarzenia. Dostosujemy się do normalnego 24-godzinnego dnia na Ziemi z 13-godzinnymi zmianami. 

Kiedy zaczyna się zmiana, astronauci budzą się, jedzą śniadanie i przygotowują się do pracy. Każdego dnia astronauci pracują w laboratorium, aby przeprowadzić eksperymenty. Po tym komponują protokół, aby zabezpieczyć wszystkie wyniki. 

Jednocześnie Crew zobowiązuje się do uprawiania co najmniej 2 godzin sportu dziennie, aby zmniejszyć utratę mięśni i gęstości kości, która jest spowodowana niską grawitacją.

Później astronauci mają czas wolny, w którym mają możliwość kontaktu z osobami na Ziemi, aby zminimalizować stres psychologiczny związany z izolacją. 

Ponadto każdy system obozu jest codziennie kontrolowany przez inżynierów w celu regulacji mocy reaktorów i chłodzenia prętów paliwowych.

Ponadto należy zachować funkcje systemów życiowych i sprawdzić poziom tlenu, aby aktywować metanizację w przypadku wysokiego poziomu CO2. Rośliny są również sprawdzone i mogą być zbierane, gdy są wystarczająco duże.

Astronauci zobowiązali się również do odwiedzania lekarza stacji 2 razy w tygodniu, w celu dokonania rutynowych kontroli.

Aby mieć możliwość ewakuacji obozu w przypadku zagrożenia lub sprowadzenia na ziemię rannego członka załogi należy sprawdzić i przygotować rakietę ewakuacyjną. Generalnie należy przygotować rakiety zaopatrujące obóz lub sprowadzające eksperymenty na ziemię.

Ogólnie rzecz biorąc wszystkie łaziki i moduły są weryfikowane, aby wszystkie systemy poszły.

W sytuacji awaryjnej syrena ostrzegawcza w modułach kontroli misji w obozie, sygnalizuje problem, który musi być natychmiast rozwiązany. 

Ta codzienna rutyna umożliwia odpowiedzialne działanie naszego Obozu Księżycowego i obejmuje wszystkie ważne aspekty, aby zapewnić załodze bezpieczeństwo. Normalny rytm Ziemi jest zakładany na Obozie, aby otrzymać normalny dzień dla astronautów.



← Wszystkie projekty