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: Projekt Syriusz

FABLAB ILIAUNI  Tbilisi    Georgia 14 lub młodsi, 15, 16, 17

Zewnętrzna przeglądarka dla projektu 3d

Opis projektu

Dla nas kolonizacja na Księżycu to wymarzone wyzwanie. Nasz główny cel: rozwój infrastruktury na powierzchni Księżyca (systemy zasilania, systemy magazynowania energii, środki produkcji w przestrzeni kosmicznej, środki górnictwa kosmicznego), aby umożliwić przyszłe misje naukowe i komercyjne na powierzchni Księżyca. Kiedy zdobędziemy pewne zasoby wokół bazy mieszkalnej, wtedy rozmieścimy nasze satelity bazowe i roboty ekspedycyjne na przemian na biegunie południowym w basenie Aitken i w kraterze Crevius, ponieważ baza jest zaprojektowana tak, aby zdobyć lokalne zasoby, takie jak woda (lód), metale i inne. Budujemy kolonizację na elastycznych lekkich platformach lądowania I w tym zakresie połączymy regolit podstawowy ze strukturami powierzchniowymi.Aby stworzyć długoterminowe siedlisko ludzkie, postanowiliśmy zastąpić hydroponikę rozkładem regolitów asteroidowych przez grzyby, co daje astronautom większą przewagę w przynoszeniu produktu na Księżyc. Projekt ma sprawić, że kolonizacja Księżyca przestanie być marzeniem. Będzie to rzeczywistość, która pozwoli nam pokazać Księżyc innymi oczami ludziom, a nie tylko astronautom.

Gdzie chcesz zbudować swój Moon Camp?

W ciągu ostatnich kilku lat stawało się coraz bardziej jasne, że najlepszym miejscem na umieszczenie załogowej bazy jest księżycowy biegun południowy. Naukowcy wykorzystali LOLA (Lunar Orbiter Laser Altimeter), czyli urządzenie używane przez NASA do dostarczenia dokładnego modelu topograficznego Księżyca. Dzięki tym danym znaleziono miejsca w pobliżu bieguna południowego przy Connecting Ridge, który łączy krater Shackleton z kraterem de Gerlache, które dawały światło słoneczne przez 92,27-95,65% czasu na wysokości od 2 m nad ziemią do 10 m nad ziemią. Dzięki zlokalizowaniu zakładu przetwarzania zasobów księżycowych w pobliżu bieguna południowego, energia elektryczna generowana przez Słońce pozwoli na niemal ciągłą pracę.Ekspozycja na Słońce pomoże przechować niezabezpieczone zasoby. Na przykład - lód, co oznacza, że zapewnia kolonii co najmniej wody pitnej i tlenu po księżycu.Dlatego chcemy, aby nasza baza była w pobliżu Shackleton Crater.

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

Zdecydowaliśmy, że Zamiast przynosić wszystkie materiały, sprzęt i zasilacze potrzebne do modyfikacji regolitu w celu kontroli pyłu i innego wsparcia fundamentów dla składanych lądowisk, stałych lądowisk lub dróg, "Regolith Adaptive Modification system (RAMs)" Koncepcja ta została opracowana przez Sarbajita Banerjee na podstawie wcześniejszej propozycji NASA z NIAC. Używamy nowych systemów dostarczania mikrokapsułek, które dostarczają prekursorów (mieszaniny nanotermitów i organosilanów), które aktywują się po rozmieszczeniu, aby punktowo przyspawać punkty kotwiące, wiążące struktury powierzchniowe z leżącym pod nimi regolitem poprzez tworzenie in situ zaawansowanych, wysokowytrzymałych stalowych kołków. Ten sam system dostarcza dodatkowych prekursorów stabilizacji regolitu, które są wprowadzane głębiej w glebę i aktywowane przez początkową reakcję egzotermiczną, co skutkuje powstaniem pod powierzchnią ciągłej warstwy termitowanego i geopolimeryzowanego regolitu, stanowiącego barierę, która zapewnia dodatkową nośność. Ograniczenie pylenia i nośność są zatem osiągane zarówno przez chemię reakcji/stabilizacji, jak i fizyczną barierę siatkową. 

Będziemy też mieli Rovera Hybrid do prac ekspedycyjnych działającego na wodorze i energii słonecznej przez 8 godzin, przeznaczonego dla 4 astronautów.

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

Astronauci są bezpieczni ponieważ, Nowatorskie technologie w koncepcji RAMs to: 1) wbudowany system spawania i krzepnięcia regolitu oparty na mikrokapsułkach, składający się z bezpieczniejszych mieszanin nanotermitów i stabilizatorów gruntu, zaprojektowanych do sekwencyjnej aktywacji w celu utworzenia kotwic opartych na surówce, jak również zaawansowanych kotwic ze stali o wysokiej wytrzymałości i ciągliwości, jeśli zajdzie taka potrzeba. Kotwice te będą rozciągać się wzdłuż krawędzi platformy i wnikać w matrycę regolitu; 2) wykorzystanie energii zgromadzonej w wiązaniach chemicznych składników regolitu jako głównego źródła zasilającego spawanie punktowe in situ i tworzenie osadzonych szkieletów stopowych. System ten zakotwiczy aktywa takie jak elastyczne podkładki do powierzchni planety poprzez wytworzenie in situ odpowiednika stopów sejsmicznych, jeśli zajdzie taka potrzeba. Stopy te umożliwiają platformie wytrzymanie naprężeń termicznych i mechanicznych występujących podczas wielokrotnych lądowań z napędem.

A jeśli podczas wyprawy poza miejscem zamieszkania znajdą się w niebezpieczeństwie, natychmiast skontaktują się z ekipą poszukiwawczo-ratowniczą na bazarze, dla której urządzenia łączności i ciężarówka pokładowa zapewnią łączność radiową w ciągu 48 godzin.

Aby utrzymać zdrowie astronautów, będziemy mieli specjalne racje żywnościowe i przestrzeń do ćwiczeń.

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

po pierwsze Do pobierania próbek wykorzystamy autonomiczny robotyczny demonstrator głębokiego wiercenia (ARD3).Koncepcja ta została stworzona przez Quinn Morley. W ramach tego projektu zaproponowano autonomiczny system wiertniczy, który wykorzystywałby łazik typu Perseverance jako urządzenie wiertnicze. Łazik byłby wyposażony w minimalne, ale odpowiednie instrumenty naukowe oraz strategię wiercenia o wysokim poziomie redundancji. Strategia wiercenia nie opiera się na kablach; zamiast tego, autonomiczne roboty poruszają się autonomicznie w górę i w dół otworu.
Woda jest najbardziej krytycznym składnikiem w najbliższym czasie i dlatego jest przedmiotem wielu badań. Mamy zamiar uzyskać wodę Jedna z nowych technik "ablative arc mining", która jest częścią projektu prowadzonego przez Amelię Greig. Technika ta została niedawno wybrana jako część programu Phase I Fellows dla Instytutu Zaawansowanych Koncepcji NASA (NIAC), programu. W tej technice, łuk elektryczny przepływający przez dwie elektrody sublimuje zamrożoną wodę z regolitu księżycowego, czyli materiału powierzchniowego, zamieniając ją w parę wodną. Następnie pola elektryczne kierują te zjonizowane cząstki do komór przechwytujących. Tak więc technika ta za jednym zamachem wyssałaby zasoby z księżycowego regolitu i zebrała je do późniejszego wykorzystania.
Wydobyta woda będzie przekazywana do magazynu bazowego, nawet poprzez FLOAT - elastyczny lewitujący manometr.

Hydroponika Zamiast tego proponujemy stworzenie gleby z bogatego w węgiel materiału asteroidy, używając grzybów do fizycznego rozkładu materiału i chemicznej degradacji substancji toksycznych. Użyjemy grzybów, aby pomóc przekształcić materiał asteroidy w glebę. Podstawowym założeniem jest zaszczepienie materiału asteroidalnego bogatego w węgiel grzybami, aby zainicjować tworzenie się gleby. Grzyby są doskonałe w rozkładaniu złożonych cząsteczek organicznych, w tym toksycznych dla innych form życia.Rzeczywiście, dowody wskazują, że grzyby odegrały kluczową rolę we wczesnym tworzeniu się gleby na Ziemi.(Możemy zrobić to samo z nami na Księżycu).
W tym celu przeznaczyliśmy miejsce na budowę szklarni bezpośrednio na powierzchni Księżyca.Proponowane tu badania będą wspierać wysiłki na rzecz rozwoju dużych siedlisk kosmicznych z dużą ilością zieleni i solidnymi systemami rolniczymi.

Light Bender to nowatorska koncepcja wytwarzania i dystrybucji energii na powierzchni Księżyca w kontekście misji Artemis oraz "Długiej obecności człowieka na powierzchni Księżyca", która nastąpi po jej zakończeniu. Innowacyjna koncepcja oparta jest na heliostacie, który wykorzystuje optykę teleskopu Cassegraina jako główny sposób przechwytywania, koncentrowania i skupiania światła słonecznego. Drugą kluczową innowacją jest zastosowanie soczewki Fresnela do kolimacji tego światła w celu dystrybucji do wielu użytkowników końcowych w odległości kilometra lub większej bez znaczących strat. Przekierowana i skoncentrowana energia słoneczna jest następnie zamieniana na energię elektryczną w miejscu, w którym znajduje się użytkownik końcowy, za pomocą niewielkich (2m-4m średnicy) matryc fotowoltaicznych, które mogą być zamontowane na siedliskach, chłodniach kriogenicznych lub środkach mobilnych, takich jak łaziki lub elementy ISRU.
W tym celu postanowiliśmy umieścić to urządzenie w kilku miejscach - na dachu pomieszczeń mieszkalnych oraz na księżycu na powierzchni, skąd energia będzie redystrybuowana do pożądanych obiektów.

Najpierw bierzemy ilość tlenu z ziemi.Później możemy wydobyć tlen z samej powierzchni księżyca w procesie zwanym elektrolizą stopionych soli. To zamieni glebę księżycową w tlen i inne metale. także Rośliny poprzez swoją fotosyntezę dostarczą niewielką, ale użyteczną ilość tlenu.

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

Proponujemy opracowanie FLOAT - Flexible Levitation on a Track - aby spełnić te potrzeby transportowe.Transport będzie FLOAT - Flexible Levitation on a Track.Ten projekt został opracowany przez Ethana Schallera W NASA's Jet Engine Lab.Roboty FLOAT nie mają ruchomych części i lewitują nad torem, aby zminimalizować ścieranie / zużycie pyłu księżycowego, w przeciwieństwie do robotów księżycowych z kołami, nogami lub torami. FLOAT tory rozwijają się bezpośrednio na regolicie księżycowym, aby uniknąć głównych na miejscu budowy - w przeciwieństwie do konwencjonalnych dróg, kolei lub cableways.The ściany również zawierać stabilne poziomy tlenu i wilgoci, tak że ludzie mogą żyć swobodnie.

FLOAT - Flexible Levitation Przez trasę będziemy transportować zasoby wydobyte w kraterze i redystrybuować je w zbiornikach naszych magazynów.

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

Na Ziemi dzienne zapotrzebowanie na środki do życia dla jednej osoby wynosi:

W bazie będziemy mieli dwie grupy astronautów. Będą oni mieli specjalny grafik zmian, według którego będą przesuwani do bazy.

Po przebudzeniu astronauci będą sprzątać i jeść śniadanie . Astronauci będą używać NASA nieumytego szamponu z odrobiną wody, aby utrzymać codzienną higienę.

 Po zadbaniu o siebie udają się do szklarni, aby przeprowadzić badania i uzyskać pożądany przez siebie produkt (część tego produktu umieszczają w specjalnych pojemnikach, aby wysłać na Ziemię na badania, a część zabrać do jadalni).W przestrzeni kosmicznej jednak wymagania dotyczące wody i żywności są niższe. Dlatego astronauci Will otrzymują codziennie 0,84 kilograma tlenu, 1,6 litra wody pitnej i 1,77 kilograma suchego jedzenia.

Po zakończeniu porannej rutyny astronauci rozpoczynają pracę na cały dzień, która może obejmować wiele różnych zadań. Podobnie jak właściciele domów wykonują rutynowe prace konserwacyjne i inne prace wokół domu, aby chronić zdrowie swojego domu, członkowie załogi mają za zadanie regularnie sprawdzać systemy wspomagające i czyścić filtry, aktualizować sprzęt komputerowy, a nawet wynosić śmieci. Astronauci spędzają swoje dni pracując nad eksperymentami naukowymi. Eksperymenty obejmują wydobywanie surowców zgromadzonych w regolicie meteorytów, wydobywanie wody i tlenu ze skorupy Księżyca.Po tym wszystkim zbierają się w sali narad i omawiają ten lub inny surowiec, podsumowują dzisiejszy dzień i robią plany na następny. Po męczącej pracy dostają jeszcze upragnione produkty ze szklarni i jedzą obiad. Również astronauci poświęcają każdego dnia wiele godzin na fitness. Średnio astronauci ćwiczą około dwóch godzin dziennie, starając się zapobiec utracie kości i mięśni podczas życia w mikrograwitacji. Po ćwiczeniach mają możliwość zrelaksowania się, a na koniec dnia mają możliwość skontaktowania się z członkami rodziny.

W nocy sprawdzą i w razie potrzeby wyłączą zasoby energetyczne w jednej części bazy. Następnie dla drugiej załogi bazy rozpocznie się nowy dzień. 



← Wszystkie projekty