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: Sześciokąt

DLR_School_Lab TU Dresden  Drezno    Niemcy 15, 16

Zewnętrzna przeglądarka dla projektu 3d

Opis projektu

Moon Camp wygląda jak krzyż. Każda część Księżycowego Obozu jest połączona z centrum, więc każde miejsce jest dostępne z każdego innego miejsca w obozie. Dzięki temu astronauci nie muszą tak często opuszczać wnętrza Księżycowego Obozu. Poza tym pokonują mniejszą odległość, aby dostać się z punktu A do punktu B, niż gdyby Księżycowy Obóz był linią prostą. Obóz składa się z miejsca do spania i jedzenia, systemu podwójnych drzwi łączących obóz z zewnętrzną częścią Księżyca, sekcji naukowej, szklarni, warsztatu, urządzenia do pomiaru fal radiowych oraz kombinacji ogniw fotowoltaicznych i słonecznych.

Gdzie chcesz zbudować swój Moon Camp?

Obóz zostałby zbudowany po przeciwnej stronie Księżyca, aby wychwytywać fale radiowe, niezakłócane przez żadne fale radiowe wysyłane z Ziemi [1]. Część obozu, w której mieszka załoga, jest optymalnie zbudowana w bezpiecznym środowisku, takim jak krater, aby była chroniona przed kometami i innymi rzeczami pochodzącymi z kosmosu [2]. Duże kratery znajdują się na biegunach Księżyca [2]. Osiedlenie się na biegunie jest nawet bardziej korzystne, ponieważ znajduje się tam stosunkowo duża ilość księżycowego lodu [3], który można najpierw zbadać, a później wykorzystać do produkcji ogniw paliwowych [4] lub wodoru [5].

[1] Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt: Erde und Mond. 2020. p. 103. URL: https://www.dlr.de/next/Portaldata/69/Resources/downloads/ErdeMond_05_gesamt150dpi.pdf [dostęp: 20.04.2021].

[2] Nadia Drake: Dlaczego południowy biegun Księżyca może być najgorętszym celem w kosmosie. 2019. URL: https://www.nationalgeographic.com/science/article/why-moons-south-pole-may-be-hottest-space-destination-blue-origins-shackleton-crater [dostęp: 20.04.2021].

[3] NASA: Lód potwierdzony na biegunach Księżyca. 2018. URL: https://www.nasa.gov/feature/ames/ice-confirmed-at-the-moon-s-poles [dostęp: 20.04.2021].

[4] Martin Rosenberg / Martin Gent / Wiebke Ziegler: Brennstoffzelle. 2021. URL: https://www.planet-wissen.de/technik/energie/brennstoffzelle/index.html [dostęp: 20.04.2021].

[5] Departament Energii Stanów Zjednoczonych: Produkcja wodoru: Elektroliza 2021. URL: https://www.energy.gov/eere/fuelcells/hydrogen-production-electrolysis [dostęp: 20.04.2021].

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

Moon Camp wygląda jak krzyż. Każda część Księżycowego Obozu jest połączona z centrum, więc każde miejsce jest dostępne z każdego innego miejsca w obozie. Dzięki temu astronauci nie muszą tak często opuszczać wnętrza Księżycowego Obozu. Poza tym pokonują mniejszą odległość, aby dostać się z punktu A do punktu B, niż gdyby Księżycowy Obóz był linią prostą. Obóz składa się z miejsca do spania i jedzenia, systemu podwójnych drzwi łączących obóz z zewnętrzną częścią Księżyca, sekcji naukowej, szklarni, warsztatu, urządzenia do pomiaru fal radiowych oraz kombinacji fotowoltaiki i solartermiki. Wszystkie główne elementy są nadmuchiwane, aby ułatwić transport z Ziemi na Księżyc poprzez zmniejszenie wagi.

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

Część obozu, w której mieszka załoga, jest optymalnie zbudowana w bezpiecznym środowisku, takim jak krater, aby była chroniona przed kometami i innymi rzeczami pochodzącymi z kosmosu [1]. Duże kratery znajdują się na biegunach Księżyca [1].

[1]Nadia Drake: Dlaczego południowy biegun Księżyca może być najgorętszym celem w kosmosie. 2019. URL: https://www.nationalgeographic.com/science/article/why-moons-south-pole-may-be-hottest-space-destination-blue-origins-shackleton-crater[dostęp: 20.04.2021].

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

Jeszcze bardziej korzystne jest osiedlenie się na biegunie, ponieważ znajduje się tam stosunkowo duża ilość lodu księżycowego[1], który można najpierw zbadać, a później wykorzystać do produkcji ogniw paliwowych[2] lub wodoru[3].

[1] NASA: Lód potwierdzony na biegunach Księżyca. 2018. URL: https://www.nasa.gov/feature/ames/ice-confirmed-at-the-moon-s-poles [dostęp: 20.04.2021].
[2]Martin Rosenberg / Martin Gent / Wiebke Ziegler: Brennstoffzelle. 2021. URL: https://www.planet-wissen.de/technik/energie/brennstoffzelle/index.html [dostęp: 20.04.2021].
[3] Departament Energii Stanów Zjednoczonych: Produkcja wodoru: Elektroliza 2021. URL: https://www.energy.gov/eere/fuelcells/hydrogen-production-electrolysis [dostęp: 20.04.2021].

Dostarczanie żywności astronautom na Księżycu jest jednym z największych wyzwań. Należy wziąć pod uwagę, aby żywność była zarówno zbilansowana, jak i odpowiednia. Należy zapewnić wszystkie niezbędne witaminy, białka, węglowodany, tłuszcze i minerały. Ponieważ hodowla zwierząt jest wykluczona, wszystko musi być pozyskiwane głównie z owoców i warzyw. Należy jednak zauważyć, że na Księżycu nie ma zbyt wiele wody, dobrej gleby ani mikroorganizmów, które mogłyby ją ulepszyć. Dlatego można uprawiać tylko rośliny o bardzo niskich wymaganiach wzrostu. Przede wszystkim sprawdziliśmy niezbędne witaminy i składniki odżywcze człowieka. Wszystkie te niezbędne witaminy i składniki odżywcze są uzyskiwane z następujących roślin: ogórek, kalarepa, grzyby, ciecierzyca i len. Na Antarktydzie przeprowadzono już eksperymenty z uprawą roślin w ekstremalnych warunkach podobnych do tych panujących na Księżycu [1]. Ogórek i kalarepa rosły tam z powodzeniem i dostarczają witamin A, B, C, E, K, I, J. Grzyby i ciecierzyca dostarczają brakujących witamin D, F i G. Mają one również bardzo niskie wymagania wzrostowe, co umożliwia ich uprawę na Księżycu. Wreszcie, len może być również opcją, ponieważ dostarcza nasion lnu, które zawierają wiele składników odżywczych i mogą być przetwarzane na olej. W rzeczywistości olej jest ważny dla prowadzenia zrównoważonej diety. Aby uzyskać wystarczające ilości witaminy B-12 i witaminy D, astronauci powinni również stosować produkty zastępcze. Ponadto, spożycie proszków białkowych będzie nieuniknione, ponieważ są one bardzo ważne dla budowania mięśni[2].

Struktura szklarni jest podobna do większości modułów naszej stacji księżycowej i składa się z przylegających do siebie nadmuchiwanych segmentów z pośrednimi podłogami dla stabilizacji i lepszego rozkładu przestrzennego. W szklarni znajdują się rzędy metalowych półek, na których rosną rośliny. Wykorzystywana jest zasada "aeroponiki". Zaletą jest to, że nie używa się ziemi, której i tak nie można zabrać na Księżyc. Zasada działa w następujący sposób: korzenie są spryskiwane wodą zawierającą składniki odżywcze, a liście są oświetlane lampami LED. Powietrze jest wzbogacane CO2, zarazki i grzyby są odfiltrowywane. Jedną z wad jest wysokie zużycie energii przez lampy[1].

[1] Tanja Zech: Gemüse aus dem ewigen Eis deutsche Forscher wollen in der Antarktis Gemüse anbauen. Zły pomysł? Jak najbardziej! Das ist der Sinn des Projekts. 2018. URL:https://www.deutschland.de/de/topic/umwelt/eden-iss-gewaechshaus-in-der-antarktis [dostęp: 20.04.2021].
[2] D. Lenz: Eiweiß hilft bei richtiger Anwendung beim Muskelaufbau 2015. URL: https://www.forschung-und-wissen.de/nachrichten/medizin/eiweiss-hilft-bei-richtiger-anwendung-beim-muskelaufbau-13372184 [dostęp: 20.04.2021].

Jedną z najważniejszych kwestii na Księżycu jest energia. Ponieważ ani wiatr, ani ciekła woda, ani paliwa takie jak węgiel itp. nie istnieją na Księżycu, Słońce jest jedynym trwałym źródłem energii. Dlatego w naszym szkicu projektowym ogniwa słoneczne są umieszczone obok obozu, aby produkować energię elektryczną. Ponieważ moc generowana przez ogniwa słoneczne zmienia się znacznie w ciągu dnia, accu jest podłączone do sieci, aby zmniejszyć nadwyżkę mocy w dniu Księżyca i przechowywać energię. Aby przechowywać energię przez dłuższy czas, do sieci podłączone jest odwracalne ogniwo paliwowe, które dzieli wodę na tlen i wodór, gdy występuje nadwyżka energii lub odwrotnie, gdy potrzeba więcej energii elektrycznej w nocy, na przykład w celu wytworzenia energii elektrycznej z tlenu i wodoru. Wybraliśmy ogniwo paliwowe, ponieważ może ono przechowywać dużo energii przy niewielkiej ilości wody. Aby w pełni wykorzystać energię słoneczną, oprócz ogniw słonecznych skonstruowaliśmy system ogrzewania słonecznego. Czarne kolektory słoneczne są umieszczone pomiędzy ogniwami słonecznymi.

Powietrze potrzebne astronautom jest dostarczane przez Ziemię i musi być co jakiś czas transportowane rakietami zaopatrzeniowymi z Ziemi na Księżyc w celu odświeżenia powietrza w obozie.

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

Ten obóz księżycowy będzie wykorzystywany głównie do celów naukowych.

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

Codzienna rutyna w tym obozie księżycowym może wyglądać następująco: po wstaniu o ustalonej porze załoga rozpoczyna dzień od zjedzenia śniadania. Następnie rozpoczyna się praca, która składa się na przykład z badania materiałów znalezionych na Księżycu, oceny danych, eksploracji Księżyca przez ekspedycje, komunikacji z Ziemią i wielu innych. Pomiędzy pracą załoga je jeszcze kilka razy i uprawia wiele sportów, aby pozostać w formie. Kiedy praca dobiega końca, astronauci mają kilka godzin wolnego czasu i po czternastu do szesnastu godzinach na nogach, kładą się spać, mimo że światło jest wciąż takie samo jak wtedy, gdy wstali, ponieważ dni na Księżycu są dość długie, zwłaszcza na jednym z biegunów [1]. Kontrolowana codzienna rutyna jest ważna dla członków załogi, aby uzyskać wystarczającą ilość snu.

[1]P. Gläser / J. Oberst: Illumination conditions at the lunar poles: Implications for future exploration. 2017. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0032063317300478?via%3Dihub [accessed on 20.04.2021]



← Wszystkie projekty