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: Zespół Real Base

Gymnazium Christiana Dopplera, Gymnazium Jana Keplera, Gymnazium Nad Kavalirkou  Praga    Czechy 17, 16

Zewnętrzna przeglądarka dla projektu 3d

Opis projektu

Po pierwsze, to nie powinno wyglądać jak baza księżycowa z filmu sci-fi. Naszym celem jest wykorzystanie obecnych badań i technologii do zaprojektowania bazy, która mogłaby ewentualnie powstać na Księżycu w ciągu dwudziestu lat. Głównym celem misji Real Base - oprócz standardowych badań - jest zbadanie, przetestowanie i zatwierdzenie najnowszych odkryć. Wiodącym tematem jest wykrycie przez SOFIA wody po stronie oświetlonej słońcem, a dokładniej w kraterze Clavius. Obliczono, że w jednym metrze sześciennym gleby uwięziona jest mniej więcej 12-uncjowa butelka wody.

Baza ma służyć czterem osobom do życia na powierzchni Księżyca przez pół roku z okresowym zaopatrzeniem ze stacji orbitalnej. To ma w sumie sześć hubów z dodaną elektrownią i śluzą powietrzną, poszczególne huby są efektywnie połączone i zaprojektowane tak, by łatwo było je złożyć (głównie przez roboty), zapewnić maksymalny komfort bez niewykorzystanej przestrzeni, a jednocześnie dobrze chronić przed promieniowaniem. Astronauci będą wyposażeni w możliwość korzystania z zasobów dostępnych w ich lokalizacji, ale tylko w ilościach eksperymentalnych, większość żywności i narzędzi będzie sprowadzana z Ziemi i przechowywana w bazie. Projekt ten ma być początkiem nowej epoki, epoki Księżyca, i stanowić trampolinę do dalszej i bardziej samodzielnej kolonizacji.

Gdzie chcesz zbudować swój Moon Camp?

Nasza baza znajduje się na wschodniej krawędzi krateru Clavius w surowej południowej wyżynie. Jest kilka powodów takiej lokalizacji. Po pierwsze jest to cel całej misji (weryfikacja obecnych odkryć z podczerwonego teleskopu SOFIA) oraz próba wydobycia wody z gleby w kraterze. Są tam również rury lawowe, które na pewno będą w przyszłości głównym przedmiotem badań oraz podziemne baseny lodowe z wodą, co w połączeniu ze stosunkiem dnia do nocy na krawędzi czyni ten obszar idealnym.

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

Budowa rozpocznie się na Ziemi, gdzie inżynierowie stworzą nadmuchiwany moduł całej bazy ze wszystkimi węzłami bocznymi i korytarzem magazynowym. Moduł ten zostanie następnie skompresowany do minimalnych rozmiarów i przetransportowany na Księżyc.

Pierwsza rakieta z mobilną drukarką 3D, robotami, sprężonym modułem i kilkoma innymi ważnymi materiałami wyląduje w wybranym miejscu. Roboty nadmuchają moduł, a następnie wymieszają beton z regolitu i dodatkowych substancji przywiezionych z Ziemi. Mobilna drukarka 3D pokryje następnie całą bazę betonopodobną mieszanką warstwami, co stworzy solidny szkielet i przyszłą ochronę bazy. W ostatniej fazie astronauci, z pomocą robotów, zmontują wnętrze. Na koniec procesu załoga zainstaluje wszystkie niezbędne systemy podtrzymywania życia i doda śluzę powietrzną, która umożliwi astronautom dostęp do powierzchni, roboty rozmieszczą urządzenia zewnętrzne takie jak panele słoneczne, baterie czy dodatkowe zbiorniki, a drukarka 3D zostanie przekształcona w robota AI, który będzie poszukiwał basenów z wodą lodową i wydobywał je.

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

Ponieważ baza nie będzie chroniona naturalnie przez powierzchnię Księżyca, budowane węzły będą zaopatrzone w warstwę regolitu zmieszanego w substytut przypominający beton, aby zapewnić wystarczającą ochronę przed ekstremalnymi zmianami temperatury, promieniowaniem i mikrometeoroidami. Planujemy również zastosować dodatkową warstwę wody o grubości 7 centymetrów pod skorupą regolitu, aby wyeliminować jak najwięcej promieniowania - jeśli eksperymenty ze źródłami wody zakończą się sukcesem. Panele słoneczne będą zbudowane z wysokiej jakości materiałów, aby przetrwać mniejsze uderzenia i będą połączone niezależnie od siebie, aby zapobiec całkowitemu braku zasilania.

Zdrowie psychiczne załogi musi być zachowane, dlatego w bazie będzie obowiązywał sztuczny cykl dnia i nocy. Astronauci będą mogli wnieść 1 kilogram rzeczy osobistych (również baza jest tak zaprojektowana, aby stworzyć wystarczającą prywatność dla wszystkich członków).

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

Planujemy wydobywać podziemne baseny lodowe z wodą. Będzie musiał istnieć robot AI, który będzie znajdował nowe miejsca dla otworu wiertniczego oraz skomplikowany system rur, który będzie transportował wodę do bazy, zapobiegając jej zamarzaniu, ale także rozmrażając ją zaraz po wydobyciu za pomocą energii słonecznej. Będzie też ogromny fundusz wody przywieziony z Ziemi przechowywany w dodatkowych zbiornikach, urządzenia filtrujące do ponownego wykorzystania ścieków, a także wydobywające je z każdego odpadu biologicznego wytworzonego przez załogę. Baza będzie wyposażona w co najmniej jedną pompę oraz system rur w suficie do transportu wody w każde potrzebne miejsce.

Żywność dla członków załogi będzie sprowadzana z Ziemi i przechowywana (będzie też kilka eksperymentalnych źródeł). Jeden z sześciu hubów jest przeznaczony do tego celu, z półkami wypełnionymi mieszanką gleby księżycowej i odpadów organicznych, gdzie uprawialibyśmy rzodkiewki, pomidory, soję i słodkie ziemniaki, aby zapewnić szeroki zakres składników odżywczych. W środku hubu znajdzie się zbiornik wodny do hodowli ryb, a dokładniej bassa europejskiego i Argyrosomus regius alias Salmon-bass, które mają silną ikrę i mogą przetrwać wstrząsy podróży kosmicznej. Ryby dostarczałyby astronautom niezbędnych aminokwasów, wielonienasyconych kwasów tłuszczowych omega-3 oraz witaminy B12. Odpady z ryb byłyby wykorzystywane do uprawy roślin.

Głównym źródłem energii będzie system paneli słonecznych, które będą działały przez większość czasu ze względu na niemal stałe oświecenie terenu bazy, panele będą również pracowały niezależnie, a nadwyżki będą magazynowane w akumulatorach w maszynach. Planujemy wykorzystać metan produkowany przez załogę do generowania prądu z wodą jako produktem ubocznym. Trwają badania, czy reaktor oparty na Helu-3 (który byłby bardzo wydajny i bez żadnych odpadów radioaktywnych) mógłby działać i myślimy, że jeśli eksperymenty się powiodą, baza mogłaby zawierać mały reaktor i wydobywać duże ilości Helu-3 na Księżycu.

Tlen byłby wytwarzany przez ESA Nowa technologia - która powinna działać od połowy lat dwudziestych - będzie mogła pozyskiwać tlen poprzez elektrolizę pyłu księżycowego. Nie jest ona wymagająca przestrzennie i ma potencjał do produkcji paliwa rakietowego. Gdyby to urządzenie zawiodło, zawsze istnieje możliwość oddzielenia tlenu od cząsteczek wody. Optymalna wilgotność będzie zapewniona i monitorowana przez urządzenie do wytwarzania pary wodnej. Nasza baza będzie zawierała system dystrybucji powietrza, który będzie utrzymywał odpowiednie ciśnienie i równowagę cząsteczek tlenu i dwutlenku węgla w atmosferze, wykorzystując takie urządzenia jak skrubery czy rozprowadzając tlen wytwarzany przez rośliny.

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

Misja ta jest całkowicie poświęcona badaniom naukowym w różnych dziedzinach. Jak wspomniano wcześniej, głównym celem tego projektu jest praca z ostatnimi odkryciami teleskopu SOFIA i kontynuacja badań kosmosu w podczerwieni, ale nie spodziewamy się, że badania na tym się skończą. Po zbadaniu możliwości, jakie to wykrycie może przynieść dla założenia samodzielnej kolonii na Księżycu, astronauci będą kontynuować badania nad źródłami żywności i wody, energią wielokrotnego użytku, eliminacją odpadów czy górnictwem. Długoterminowym celem tej misji jest rozpoczęcie planowania przyszłej kolonizacji Księżyca i zachęcenie innych misji. Pierwszym krokiem w tym planie będzie zbadanie rur lawowych, które również mogą znajdować się w lokalizacji niedaleko naszej bazy, a do których będziemy mogli ponownie wykorzystać zmodyfikowaną drukarkę 3D, gdy podziemne łożyska lodowe z wodą zostaną wyczerpane.

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

Bardzo ważnym aspektem w planowaniu dnia jest zdrowie psychiczne astronauty. Baza ma wbudowany system alarmowy i urządzenia, które zaalarmują załogę w razie zagrożenia. Sztuczny cykl dzień/noc sprawi, że nie będzie potrzeby rozdzielania załogi na dwie grupy (nadal będzie jedna połowa załogi gotowa do obudzenia się i rozwiązania każdego rodzaju sytuacji awaryjnej). Dlatego dzień będzie się zaczynał od dowolnego rodzaju śniadania, a jedyną aktywnością o ściśle określonym czasie będzie obiad i kolacja. W ciągu dnia będzie wiele zajęć do wykonania. Baza będzie wyposażona w zaawansowany technologicznie sprzęt naukowy do badania próbek. Pierwsze miesiące misji będą specjalnie poświęcone odkryciom SOFIA. Po zakończeniu badań astronauci nie powinni się nudzić. Każdy członek załogi będzie musiał ćwiczyć co najmniej godzinę dziennie, ale w wybranym przez siebie czasie. Do obejścia będą też różne badania dotyczące zasobów żywności i jej przygotowania. Załoga będzie składać się z ekspertów w dziedzinie inżynierii, nauki i zawsze będzie coś do naprawy lub poprawy w budowie bazy. Astronauci będą mieli swoje osobiste dzienniki wideo do dokumentowania i komentowania swoich badań, ich zdrowia psychicznego i fizycznego lub czegokolwiek, co będą chcieli. Na koniec dnia jeden z astronautów zawsze nagra oficjalny raport z dnia i zakończy kontrolę systemu. Następnie będą mieli swój osobisty czas wolny, w którym będą mogli skorzystać z któregoś z systemów rozrywkowych, jakie może zapewnić oprogramowanie lub sprzęt bazy. W czasie wygaszania świateł udadzą się do swoich pokoi, by przespać co najmniej 7-9 godzin, podczas gdy jedna połowa zespołu będzie gotowa do obudzenia się w razie nagłego wypadku.



← Wszystkie projekty