moon_camp

Moon Camp Pioneers Galeria 2021-2022

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.

Team: Lunastro 11

Albert-Einstein-Gymnasium  Berlin    Niemcy 16   6 / 2


Zewnętrzna przeglądarka dla projektu 3d

Opis projektu

Na Księżycu w pobliżu bieguna północnego będziemy mieszkać w szklanej kopule wewnątrz księżycowego krateru w pobliżu bieguna północnego. Średnica krateru powinna wynosić około 50 metrów. W tej kopule zbudujemy platformę do uprawy roślin i system akwaponiczny z akwarium sięgającym do części mieszkalnej, tworząc harmonijną atmosferę. Cała przestrzeń wewnętrzna będzie wypełniona oddychającym powietrzem. Zaczynając od naszej kopuły, będzie jeden tunel w kierunku naszego teleskopu z ciekłym lustrem do naukowych badań wszechświata, a drugi prowadzący do naszej strefy ekonomicznej, skąd będziemy eksportować hel-3 na Ziemię. Na powierzchni krateru księżycowego znajdzie się nasza część mieszkalna dla maksymalnie 8 osób. Będziemy tam mieli sypialnie z przegrodami dającymi nam możliwość decydowania, czy chcemy spać w prywatności, czy z towarzyszami w pobliżu, a także duże łazienki, aby zadbać o naszą higienę.

 

 

2.1 Gdzie chcesz zbudować swój Moon Camp?

Zamierzamy zbudować nasz obóz księżycowy w pobliżu bieguna północnego, zaletą jest to, że słońce świeci tam prawie stale, dzięki czemu możemy łatwo wykorzystać systemy słoneczne jako źródło energii. Dowiedzieliśmy się, że jest tam również wiele kraterów, a w niektórych miejscach można znaleźć nawet lód wodny. Moglibyśmy to zdemontować i wykorzystać. A ponieważ kratery już same w sobie zapewniają pewną ochronę, postanowiliśmy zbudować naszą bazę częściowo w kraterze. Powinien on mieć średnicę około 50 metrów i głębokość 20-30 metrów. Takie rozmiary kraterów nie są nietypowe na Księżycu ze względu na wszystkie uderzenia meteorytów. Wadą bieguna północnego jest również fakt, że zawsze świeci tam słońce, więc jest tam bardzo ciepło, z wyjątkiem kraterów, co źle wpływa na rytm dnia i nocy astronautów.

2.2 Jak zamierzasz zbudować swój Księżycowy Obóz? Opisz techniki, materiały i swoje wybory projektowe.

Zamierzamy zbudować naszą bazę głównie z betonu, ponieważ wszystkie składniki betonu można znaleźć na Księżycu, a metale potrzebne do cementu są składnikami księżycowej gleby. Ale ponieważ budowanie jej ręcznie byłoby zbyt uciążliwe, przeniesiemy na naszą stację za pomocą naszej rakiety wielozadaniowej części gigantycznej betonowej drukarki 3D.

Nasza stacja obserwacyjna odgrywa ważną rolę w sensie badań naukowych ze względu na nieistniejącą atmosferę na Księżycu, która zapewnia przewagę w przeciwieństwie do Ziemi. Pozwala nam to na prowadzenie jeszcze bardziej precyzyjnych obserwacji bez zanieczyszczenia światłem, a zatem jest idealnym miejscem pracy dla nowych badań naukowych. Co więcej, zdecydowaliśmy się na teleskop z ciekłym zwierciadłem, ponieważ są one łatwiejsze w transporcie w porównaniu do zwykłych teleskopów, a także tańsze. Teleskop z ciekłym zwierciadłem wykorzystuje srebro rtęciowe do odbijania światła. Quicksilver jest wprawiane w ruch obrotowy i uzyskuje kształt paraboloidy. Nasz teleskop składa się z trzech zwierciadeł: zwierciadła ze srebra kwarcowego jako zwierciadła głównego i dwóch mniejszych, które odbijają światło do detektora, który przesyła je do teleskopu.
informacje za pośrednictwem bezprzewodowego połączenia z komputerem. Należy jednak pamiętać, że zwykłe srebro wyparowałoby natychmiast z powodu zmian temperatury na Księżycu. Dlatego zamiast srebra używamy cieczy jonowej o nazwie "Ecoeng 212". Pozostaje ona płynna nawet w niższych temperaturach i nie paruje w temperaturze pokojowej.

2.3 Środowisko na Księżycu jest bardzo niebezpieczne dla astronautów. Wyjaśnij, w jaki sposób Twój Moon Camp będzie ich chronił. (maksymalnie 150 słów)

Potrzebujemy również ochrony na wypadek uderzenia meteorytów w bazę. W tym celu zbudowaliśmy podpory stabilizujące na górnym pierścieniu nad powierzchnią Księżyca. Dodatkową ochronę zapewnia kopuła wykonana z tlenku glinu, który jest trzy razy mocniejszy niż stal i ma być również używany jako okno na ISS. Tlenek glinu może być wytwarzany na miejscu przy użyciu aluminium z gleby księżycowej i tlenu wytwarzanego przez system akwaponiczny. Proces nie wymagałby dodatkowego tlenu, ponieważ tlenek glinu jest częścią skały księżycowej.

Ściany korytarzy i głównych budynków będą wykonane z tytanu, ponieważ materiał ten pozostaje stały w temperaturach do 400°C i jest odporny na mniejsze meteoryty. Ponadto tytan dobrze reguluje temperaturę we wnętrzu, dzięki czemu nie jest wymagane duże ogrzewanie ani klimatyzacja.

Aby zapewnić pełną ochronę przed promieniowaniem, ściany są pokryte cienką warstwą pionu, który zapewnia pełną ochronę przed promieniowaniem. Dla bezpieczeństwa astronautów część mieszkalna będzie znajdować się pod ziemią.

2.4 Wyjaśnij, w jaki sposób twój Moon Camp zapewni astronautom:

Woda
Żywność
Power
Air

Czysta woda byłaby uzyskiwana poprzez wydobycie złóż lodu wokół bieguna północnego. Następnie podgrzalibyśmy lód wodny, zebrali powstałą parę wodną, schłodzili ją i w ten sposób uzyskalibyśmy czystą wodę, którą można wykorzystać w codziennym życiu, w systemie akwaponicznym.
Ponadto rozszczepiamy wodę na tlen i wodór w procesie hydrolizy. Przechowujemy je w specjalnych zbiornikach na zewnątrz kopuły. Tlenu używamy głównie do oddychania, a wodoru do dostarczania energii.

Aby zabezpieczyć naszą żywność na Księżycu, zbudujemy instalację akwaponiczną. Instalacja akwaponiczna to połączenie hodowli ryb i roślin. W tym celu potrzebujemy dwóch dużych pojemników, jednego dla ryb, a drugiego dla roślin, pompy wodnej do automatycznego zasilania roślin, rur łączących pojemniki ze sobą oraz pokarmu zawierającego siarkę dla ryb (np. roślin liściastych lub warzyw kwitnących krzyżowo). Ponadto bakterie wytwarzają nawóz dla roślin. Dzięki karmieniu ryb pokarmem zawierającym siarkę, ich odchody zawierają amon, który może zostać rozłożony na azotany za pomocą bakterii, a azotany są transportowane do roślin, które wchłaniają azotany za pomocą pompy wodnej. Rośliny z kolei produkują pokarmy zawierające siarkę, których potrzebują ryby.
Na najwyższym piętrze bazy znajduje się obszar rolniczy z uprawami zapewniającymi bezpieczeństwo żywnościowe.

Wokół naszego księżycowego krateru, w którym zamierzamy umieścić kopułę, budując konstrukcję umożliwiającą spokojne życie w środku ze względu na bezpieczeństwo, umieścimy dużą ilość paneli słonecznych, aby pochłaniały stale świecące światło słoneczne na biegunie północnym. Aby zapobiec brakowi prądu w czasie zaćmienia księżyca, będziemy magazynować światło słoneczne w ogniwach paliwowych. Energia otrzymana z tych paneli słonecznych może zostać wykorzystana do rozszczepienia wody na energię i ciepło. Inną możliwością może być rozszczepienie jądra atomowego w próżni, które imituje nieistniejącą atmosferę i oscylację temperatury, ze względu na swoją szybkość i wydajność. Jedyną wadą rozszczepienia jądrowego jest to, że jesteśmy zmuszeni importować niezbędne komponenty z Ziemi.

Stworzymy system akwaponiczny, w którym będziemy w stanie hodować rośliny, zwłaszcza niebieskie i zielone algi w wodzie dzięki związkom azotu wytwarzanym przez ryby. W ten sposób uzyskamy tlen do oddychania z roślin przeprowadzających fotosyntezę z dwutlenkiem węgla wytworzonym przez nas i związkami azotu z naszych ryb. Innym zastosowaniem tych związków azotu jest to, że możemy dodać je do innych składników powietrza, które możemy znaleźć w skałach księżycowych. Ponieważ ludzie oddychają około 12,5 metra sześciennego dziennie, będziemy oszczędzać trochę powietrza w zbiornikach. Rozszczepianie tlenków metali przez ekstremofilne mikroorganizmy to kolejna możliwość, która w ogóle nie wymaga zasilania, potrzebujemy tylko bakterii do tego procesu. Możemy również odfiltrować tlen z naszej wody, która pochodzi z lodu znajdującego się przy biegunie północnym.

2.5 Wyjaśnij, co byłoby głównym celem Twojego Moon Camp.

Nasza baza jest podzielona na trzy obszary: główny (nasze pomieszczenia mieszkalne) i dwa boczne. Pierwszy, mniejszy, jest przeznaczony do obserwacji astronomicznych: używalibyśmy naszego teleskopu do trudnych badań, których nie moglibyśmy przeprowadzić na Ziemi. Ze względu na minimalne zanieczyszczenie światłem, teleskop byłby w uprzywilejowanej pozycji do badania Układu Słonecznego i nie tylko. Wyniki dałyby nam korzyści na Ziemi i dodatkową wiedzę dla przyszłych misji. W drugiej kopule znajduje się nasze laboratorium wydobywcze. Posiadanie bazy na Księżycu nie będzie tanie, więc musieliśmy pomyśleć również o aspektach komercyjnych. Wpadliśmy na pomysł wykorzystania łazików do wydobywania helu-3 zawartego w księżycowym pyle. Ten rzadki gaz, który kosztuje około 15 milionów dolarów za kilogram, jest jedną z najdroższych substancji na Ziemi. Pozwoliłoby to sfinansować naszą misję, a jednocześnie byłoby wykorzystywane z wielu różnych powodów (do energii termojądrowej, celów naukowych lub medycznych). W przyszłości moglibyśmy być również swego rodzaju "pit-stopem" dla misji o bardziej odległym celu. Będziemy bazą logistyczną zapewniającą paliwo, wsparcie i konserwację.

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

Codzienna rutyna obecnych astronautów nie zależy od ich konkretnych obowiązków. Istnieją trzy grupy z dostosowanym harmonogramem. Poniżej zilustrowana zostanie codzienna rutyna pierwszej grupy. Należy wziąć pod uwagę, że pozostałe dwie procedury są opóźnione o osiem godzin.

Pierwszą rzeczą po dobrze przespanej nocy powinno być rozpoczęcie pracy o siódmej rano. Dlatego każdy astronauta musi odpowiednio zaplanować swoją poranną rutynę. W rezultacie każdy astronauta sam decyduje, kiedy wstać. Po czterech godzinach pracy następuje godzinna przerwa. Można ją wykorzystać na drugie śniadanie lub lunch. Później następują trzy godziny pracy. Reszta dnia składa się z czasu wolnego i jednej godziny obecności. W przypadku pierwszej zmiany frekwencja wynosi od siódmej do ósmej wieczorem. Ogólnie rzecz biorąc, obecność nie różni się zbytnio od czasu wolnego. W przypadku nagłego wypadku lub prośby pierwsza zmiana musi zareagować, ponieważ druga zmiana ma lunch, a trzecia zmiana śpi w tym czasie. Po zakończeniu dyżuru każdy może rozpocząć swoją wieczorną rutynę i udać się do łóżka, aby dobrze wypocząć następnego dnia.

pierwsza zmiana:

  • 07:00 - 11:00: praca
  • 12:00 - 15:00: praca
  • 19:00 - 20:00: obecność

 druga zmiana:

  • 15:00 - 19:00: praca
  • 20:00 - 23:00: praca
  • 03:00 - 04:00: obecność

 trzecia zmiana:

  • 23:00 - 03:00: praca
  • 04:00 - 07:00: praca
  • 11:00 - 12:00: obecność

Inne projekty:

  Be-E

 

  Lycée poliwalentne Blaise Pascal
    Francja
  Serendipity

 

  Uniwersytet Przemysłu Lekkiego w Zhengzhou
    Chiny
  Artemis

 

  Przynależne Gimnazjum w Zhengzhou Wyższa Szkoła Przemysłu Lekkiego
    Chiny
  Overfligh

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Chiny