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: Moonoidy

"Tudor Vianu" Krajowe Liceum Informatyczne im.  Bukareszt    Rumunia 15, 16

Zewnętrzna przeglądarka dla projektu 3d

Opis projektu

Zaprojektowaliśmy Moon Camp dla czterech do sześciu osób, aby zbadać Księżyc, a także przygotować się do przyszłych misji kosmicznych. Naszym celem jest stworzenie bezpiecznego środowiska, aby nasi astronauci mogli pozostać na Księżycu przez dłuższy czas w celu przeprowadzenia niezbędnych badań. Nasza baza będzie miała trzy główne jednostki, które będą połączone hermetycznie zamkniętymi tunelami i pozwolą na dalszą rozbudowę, gdy będzie ona potrzebna. Mamy również nadzieję, że uda nam się sprowadzić na Ziemię hel-3, który mógłby zapewnić bezpieczniejszą energię jądrową bez odpadów radioaktywnych.

Gdzie chcesz zbudować swój Moon Camp?

Nasz Moon Camp chcemy umieścić w pobliżu krateru Shackleton na biegunie południowym. Wstępna analiza danych z satelity SMART-1 Europejskiej Agencji Kosmicznej wykazała, że szczyt wzgórza na południowym zachodzie krateru Shackleton jest stale oświetlony podczas południowego lata Księżyca. Ponieważ wzgórze będzie miało stałą energię słoneczną podczas lata, problem dotyczący źródła energii zostanie rozwiązany. W pobliżu bieguna południowego znajdują się również największe złoża lodu, które zamierzamy wykorzystać do uzyskania tlenu, wodoru poprzez hydrolizę i wody pitnej, krater Shackleton podobno ma złoża wody, więc astronauci nie musieliby daleko podróżować, oszczędzając w ten sposób zasoby.

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

Materiały bazowe sprowadzimy z Ziemi. Roboty zaprojektowane na Ziemi rozpoczną na początku budowę śluz powietrznych i głównych jednostek. Wśród zmiennych, które znacznie różnią się od tych na Ziemi, mamy temperaturę, ciśnienie i promieniowanie. Ponieważ astronauci będą przebywać wewnątrz Moon Camp, temperatura musi pozostać stała. Jednym z najlepszych materiałów do izolacji termicznej(izolacja?) jest aerożel. Jest to ciało stałe o wyjątkowo niskiej gęstości i z tego powodu jest bardzo lekkie. Kevlar waży niewiele i ma wysoki stopień twardości. Pod wpływem ekstremalnych temperatur kevlar nie zmienia swojej struktury ani formy. Ponieważ Moon Camp będzie potrzebował okien, aby astronauci mogli widzieć na zewnątrz, użyjemy szkła termicznego. Szkło termiczne ochroni astronautów przed ekstremalnymi temperaturami i ciśnieniem panującym w przestrzeni kosmicznej. W przypadku przedmiotów takich jak krzesła i stoły oraz dodatkowych części, użyjemy drukarki 3D, aby uzyskać potrzebne części.

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

Będziemy chronić nasz Moon Camp poprzez zbudowanie 3 śluz powietrznych, po jednej w każdej ważnej jednostce, więc w przypadku utraty jednej z jednostek, pozostałe dwie pozostaną nienaruszone, jednocześnie chroniąc naszych astronautów przed zamieszkałą atmosferą. Używając aerożelu i szkła termicznego zapewnimy stabilność temperatury i poziomu tlenu. Promieniowanie jest jednym z największych problemów, dlatego planujemy przykryć nasz Moon Camp warstwą skały księżycowej, co jest najlepszym rozwiązaniem, ponieważ nie wymaga sprowadzania żadnych materiałów z Ziemi. Nasze systemy podtrzymywania życia i dodatkowe pomieszczenie wypełnione wszelkimi potrzebnymi rzeczami zostaną zbudowane pod ziemią z dostępem ze wszystkich 3 jednostek, dzięki czemu będą lepiej chronione i będą mogły być wykorzystane jako zapasowe w razie wypadku. Grawitacja powoduje eutrofizację mięśni i kości, więc astronauci będą mieli codzienną rutynę treningową, aby utrzymać swoją formę fizyczną.

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

Planujemy uzyskać wodę pitną poprzez roztopienie lodu. Astronauci pozyskiwaliby ją z pokładów lodu wokół bieguna południowego. Użyjemy systemu filtracji opartego na metalicznym żelazie, które możemy uzyskać z regolitu, poprzez elektrolizę stopionej soli, która mogłaby również dostarczyć nam jonów wapnia i magnezu. Użyjemy księżycowego łazika, aby wejść do kraterów i zdobyć lód. Na krawędzi kraterów zbudujemy lustra, które skierują światło słoneczne na panele słoneczne łazika, dzięki czemu nie będziemy musieli ładować go z obozu.

Na początku ich dieta składałaby się z roślin, które szybko rosną (algi) i przywiezionych z Ziemi batonów odżywczych. Brokuły są naszym głównym źródłem żelaza i witaminy C, soja dostarcza białka, magnezu i witaminy D. Dostaną witaminę A i węglowodany ze słodkich ziemniaków, cynk i wapń z soczewicy, a witaminę K z edamame. Daktyle są świetnym źródłem cukru. Astronauci otrzymają plany posiłków, które zaspokoją ich potrzeby kaloryczne. Rośliny będą rosły w agarze, ponieważ jest to bardziej higieniczne medium, łatwiej się z nim pracuje, a składniki odżywcze i witaminy mogą być dodawane w dokładnych ilościach.

Naszym głównym źródłem energii będzie energia słoneczna, która będzie wytwarzana przez ciągłe światło słoneczne. Panele zasilą cały Moon Camp, a nadwyżka energii będzie przechowywana w akumulatorach kwasowo-ołowiowych. Baterie te będą zasilać bazę w nocy. W nocy będziemy używać generatora wodoru, aby mieć maksymalną moc. Najlepszą metodą uzyskania wysokiej czystości gazu wodorowego jest elektroliza wody. Innym alternatywnym rozwiązaniem jest reaktor termojądrowy, który używa helu-3 jako paliwa. Hel-3 jest bezpieczniejszy dla energii jądrowej, ponieważ nie staje się radioaktywny i nie wytwarza toksycznych odpadów.

Jak już wiadomo, zaleca się, aby powietrze oddechowe składało się z 20% tlenu i 78% azotu. Najpierw zastosujemy hydrolizę w celu uzyskania tlenu. Azot zostanie przywieziony z Ziemi w zbiornikach z gazem. Ponieważ załoga będzie mogła przywieźć niewielką ilość azotu, później użyje różnych metod jego pozyskania, np. zsyntetyzuje go z mocznika. Ponadto złoża lodu będą naszym głównym źródłem tlenu i wodoru, które mogą być wykorzystane jako paliwo, ale wykorzystamy również proces elektrolizy stopionych soli, aby usunąć tlen z regolitu.

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

Głównym celem naszego projektu z naukowego punktu widzenia jest eksploracja Księżyca i zbadanie możliwości zamieszkania na nim na stałe. Bierzemy pod uwagę efektywność i ewentualność zbudowania w przyszłości kolonii, która później rozszerzy się na inne planety. Jeśli zamierzamy założyć obóz na powierzchni Księżyca, to ułatwimy sobie podróże kosmiczne i uczynimy je tańszymi ze względu na niską grawitację, jaką posiada Księżyc. Z komercyjnego punktu widzenia naszym celem będzie sprowadzenie Helium-3 z powrotem na Ziemię i wykorzystanie go w reaktorach jądrowych jako alternatywnego źródła energii. Moglibyśmy również stworzyć wirtualny "Moon Camp", aby każdy na Ziemi mógł zobaczyć, co robią astronauci, jak wygląda baza. Ludzie na Ziemi mogą dowiedzieć się więcej o tajemnicach Księżyca i być na bieżąco z nowymi odkryciami.

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

Załoga będzie spała na dwie zmiany, w taki sposób, że w każdej chwili będzie obudzonych co najmniej 2 członków załogi. Po przebudzeniu astronauci wezmą prysznic i zjedzą śniadanie w lobby. Następnie będą ćwiczyć przez dwie godziny, musimy upewnić się, że sprzęt, którego będą używać, jest dostosowany do niższej grawitacji Księżyca. Badania wykazały, że astronauci doświadczają nawet 20-procentowej utraty masy mięśniowej podczas lotów kosmicznych. Będą musieli stale sprawdzać poziom tlenu i wodoru w powietrzu, integralność paneli słonecznych i baterii. Będą mieli codzienne zadania, jak naprawianie uszkodzonych elementów w warsztacie, analizowanie próbek w laboratorium, zbieranie plonów, dbanie o rośliny. Jeśli temperatura na to pozwoli, część członków wyruszy na misje na zewnątrz i zdobędzie dane lub próbki. Będą podróżować księżycowym łazikiem, który na dłuższe wyprawy będzie ładowany w bazie, ale będzie też wyposażony we własne panele słoneczne. Każdy z astronautów będzie miał czas na komunikację z rodziną i przyjaciółmi, a także na otrzymywanie nowych zadań z centrum kontroli z powrotem na Ziemi. Podczas gdy astronauci będą pracować nad konsolidacją samowystarczalnego Moon Camp, nadal będą potrzebować zapasów, które będą wysyłane z Ziemi. Astronauci będą mogli poprosić o części zamienne na wypadek, gdyby coś się zepsuło i nie mogło być wymienione, a także otrzymają batony proteinowe i witaminowe. Dzięki założeniu obozu na Księżycu, ze względu na mniejszą grawitację, znacznie taniej byłoby zaopatrywać się na podróże dalej od Ziemi. Analizując jak ten pierwszy Moon Camp się sprawdza, ile zasobów potrzebuje, będziemy mogli go rozbudować, a nawet stworzyć centrum badawcze Księżyca i centrum kontroli przyszłych misji eksploracji kosmosu.



← Wszystkie projekty