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: Artemis

Colegiul National "Mihai Eminescu"  Suceava    Rumunia 17, 19   6 / 3   III miejsce - Państwa członkowskie ESA


Zewnętrzna przeglądarka dla projektu 3d

Opis projektu

Duat to dom dla maksymalnie siedmiu astronautów, z których pięciu wchodzi w skład załogi, a pozostali dwaj stacjonują tymczasowo, czekając na zatankowanie ich rakiety. Tymczasem będą oni pomagać załodze w codziennych czynnościach.

Mamy dwa odrębne obiekty, jeden z nich to. Baza centralna, gdzie astronauci mieszkają i badają księżycowe terytorium, druga to Stacja Paliw, gdzie produkujemy paliwo z lodu wodnego.

W Centralna Baza, ustawione na oświetlonej krawędzi krateru, mamy dwanaście obszarów: Zalmoxis (kwatera główna, gdzie załoga może odbywać spotkania i komunikować się z Ziemią), Sarmizegetusa (część dzienna, kuchnia, przestrzeń wypoczynkowa i łazienki), Somnus (sypialnie, po jednej dla każdego członka załogi, oraz podwójna sypialnia dla dodatkowych dwóch astronautów), Derzelas (przychodnia), Bendis (obszar badawczy, w którym analizujemy skały księżycowe), Gebeleizis (energia elektryczna), Dabatopienos (przestrzeń przemysłowa, gdzie produkujemy wodę i nadzorujemy działalność przemysłową ze Stacji Paliw), Plejstoros (hangar), Xerxes (gospodarstwo rolne), Dionis (plantacje chlorelli) i piwnicy (Silenus), gdzie trzymamy zapasy i instalacje.

Na stronie Zakład przetwarzania paliwa jest umieszczony w ciemnym obszarze krateru Shackleton, w pobliżu centrum. Składa się z czterech elementów: Hestia (fabryka paliw), Kandaon (hangar), Hades (reaktor jądrowy) oraz wyrzutnię, gdzie rakiety mogą lądować i być tankowane. Proces wytwarzania paliwa jest zautomatyzowany, więc nie ma potrzeby interakcji z człowiekiem, wystarczy, że ktoś nadzoruje cały proces.

2.1 Gdzie chcesz zbudować swój Moon Camp?

Wybraliśmy budowę naszej bazy na biegunie południowym, w Shackleton krater. Jest to jedno z najlepszych miejsc na bazę, ponieważ zachowuje zaskakujący zapis wody i innych substancji lotnych. 

Przede wszystkim, część krawędzi krateru pozostaje w prawie całorocznym świetle słonecznym, podczas gdy dno krateru jest stale ciemne. Pomiary dokonywane przez Prospektor Księżycowy wykazały wyższe niż normalnie ilości wodoru w obrębie krateru, co może wskazywać na obecność zamrożonej wody. Tak więc, podczas gdy światło może dostarczyć nam energii słonecznej, możemy również wydobywać lód wodny z ciemnych obszarów, aby wytworzyć wodę, tlen i paliwo. 

Po drugie, Shackleton leży całkowicie w obrębie ogromnego Dorzecze Aitken, która jest jedną z największych znanych formacji uderzeniowych w Układzie Słonecznym, a zbadanie jej właściwości mogłoby dostarczyć przydatne informacje o budowie geologicznej Księżyca.

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

Będziemy budować elementy osady na Ziemi. Każdy moduł zostanie wysłany na Księżyc wraz z robotami, które będą składać bazę poprzez składanie Kirigami. Moduły mogą być łatwo złożone na powierzchni Księżyca, będąc parametrycznym systemem konstrukcyjnym złożonym z idealnych trójkątów tworzących sześciokąty. Po zakończeniu budowy przez roboty, astronauci mogą bezpiecznie dołączyć i ustawić meble oraz maszyny przemysłowe. 

Tej samej techniki użyjemy do budowy Stacji Paliw, przy czym każdy obiekt zostanie przywieziony z Ziemi i połączony przez roboty na Księżycu. 

Wybraliśmy sześciokątny ślad, ponieważ zapewnia on zwartą strukturę wytrzymałościową z dokładnymi punktami wsparcia strukturalnego. Są one optymalne w zarządzaniu przestrzenią, a ziemskie otoczenie będzie wywoływać pozytywną atmosferę dla naszych astronautów, pomagając im w zakwaterowaniu. Jedynym problemem były ostre kąty, ale udało nam się je zredukować do niezbędnego minimum. Ściany wykonane są z tytanu, a okna z krzemianowego włókna szklanego. 

Jeśli chodzi o Fabrykę Paliw, to również użyliśmy tytanu. Obudowa reaktora jądrowego wykonana jest z ołowiu, a pompy ciepła z rtęci i stali nierdzewnej.

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

Zaprojektowaliśmy naszą bazę myśląc o promieniowaniu, meteorytach i wahaniach temperatury, główna ochrona oferowana przez strukturę ściany zewnętrznej ułatwia bezpieczeństwo życia wewnątrz bazy. Ściana zewnętrzna ma grubość 60 cm i składa się z czterech warstw: tytanu (30 cm), ołowiu i aluminium (1 cm), powietrza (10 cm) i tytanu (19 cm).

Każde wejście w bazie posiada pomieszczenie Sterylizacji, aby pył księżycowy nie dostał się do naszej bazy. Również wszystkie drzwi wewnętrzne są zaprojektowane tak, aby uszczelnić pomieszczenie.

Reaktor, aby był funkcjonalny i sprawny w długim okresie czasu, został zaprojektowany tak, aby był zmarginalizowany z części mieszkalnej, a obiekty związane z główną bazą (rurociągi i kable), aby posiadały na swojej trasie pomiędzy tymi dwoma obiektami elementy automatycznego i ręcznego sterowania. Oprócz tych aspektów, obiekt produkcji i destylacji paliw może obsługiwać proste czynności autonomicznie.

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

Woda
Żywność
Power
Air

Przed naszym przybyciem nasze łaziki rozpoczną wydobycie zamrożonej wody w ciemnych strefach. Przyniosłyby ją do przestrzeni przemysłowej (Dabatopienos), gdzie lód zostanie roztopiony i oczyszczony. Powstała w ten sposób woda zostanie przetransponowana do podziemnego zbiornika. W ciągu kilku dni mielibyśmy niezbędną ilość wody do codziennych czynności, ale i tak zbiorniki z wodą przywieźlibyśmy ze sobą z Ziemi.
Potem zamierzamy zmniejszyć produkcję wody, bo większość zużytej wody możemy poddać recyklingowi, nawet mocz, ale oczywiście będą straty.
Ponadto, w razie potrzeby, możemy uzyskać wodę z Fabryki Paliw, używając łazika do jej transportu.

Przez pierwsze kilka tygodni musimy przynosić ze sobą zapasy jedzenia, aż nasze rośliny urosną. A i po tym czasie okresowo przynosilibyśmy z ziemi dolegliwości.
Naszym superfoodem jest chlorella, która jest bogata w składniki odżywcze, a także łatwa w uprawie i przygotowaniu. Możemy ją miksować i suszyć. Ale człowiek nie może żyć tylko dzięki algom, dlatego oprócz plantacji chlorelli (Dionis) mamy dwie farmy (Xerxes).
Pierwszy z nich to ogród klasyczny i posiada przestrzeń, w której możemy się zrelaksować i połączyć z naturą. Tutaj będziemy uprawiać cebulę, ziemniaki, orzeszki ziemne, kapustę, dynie i arbuza.
Na piętrze dodatkowo mamy ogród hydroponiczny, w którym będziemy uprawiać: sałatę, pomidory, ostrą paprykę, ogórki, zieloną fasolkę, bazylię, ryż i truskawki.
Dzięki temu będziemy mieli zróżnicowaną dietę, która dostarczy nam wszystkich potrzebnych składników odżywczych.

Ponieważ potrzebujemy dużo energii dla Stacji Paliw, postanowiliśmy wykorzystać do tego celu reaktor jądrowy. W ten sposób możemy wyprodukować potrzebną ilość energii elektrycznej (3,6 Mwe/dzień), a także wykorzystać ciepło reaktora do topienia wody i zasilania innych obiektów.
Jeśli chodzi o Bazę Centralną, będziemy korzystać z paneli słonecznych i będziemy przechowywać energię w bateriach kół zamachowych, które są bardziej wydajne i bezpieczne niż baterie litowe. Ponadto, gdy nasze łaziki pracują, mogą gromadzić energię słoneczną, a gdy wrócą, możemy wykorzystać tę energię i przechowywać ją w naszych bateriach.
Dodatkowo możemy korzystać z energii reaktora, więc nie będziemy mieli kłopotów w nocy.

Poza tym, że jest jadalna, chlorella jest też dobrym dostawcą tlenu. Więc, nasz główny producent tlenu będzie w Dionis. Xerxes też dostarczy nam tlenu. Ale dopóki rośliny nie urosną, musimy czerpać tlen z innych źródeł. W związku z tym przez pierwsze dni będziemy przynosić ze sobą tlen, ale możemy też przynieść płynny tlen z Fabryki Paliw.
Poza tym mamy zielone ściany i rośliny wewnętrzne, które mogą oczyszczać powietrze, a nawet produkować tlen w nocy - jak spider plant, areca plant i money plant - które będą tworzyć przyjemniejszą atmosferę dla naszej załogi.

2.5 Wyjaśnij, co byłoby głównym celem Twojego Moon Camp.

Naszym głównym celem jest nauka (w Bazie Centralnej skupiamy się na badaniach), ale mamy też stronę komercyjną (Stacja Paliw).

Duat jest bramą dla przyszłych misji na inne odległe planety, ponieważ Księżyc ma więcej możliwości startu niż Ziemia, będziemy też tankować nadchodzące rakiety.

W tym celu zbudowaliśmy Fabrykę Paliw, którą umieszczamy w ciemnej strefie krateru, w pobliżu centrum, ponieważ łatwiej będzie się dostać do całego krateru. Wydobywamy lód z księżyca, za pomocą derkacza, topimy go i przenosimy do zbiornika z wodą. Następnie za pomocą elektrolizy oddzielamy wodór od tlenu, a skraplanie zamieniamy w ciecze i przechowujemy.

Dzięki temu będziemy mogli w pełni zatankować rakietę w ciągu nawet trzech miesięcy.

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

Nasza załoga pracuje w systemie zmianowym, dzięki czemu zawsze jest ktoś przytomny, kto nadzoruje całą bazę.

Astronauta 1 i Astronauta 2 budzą się o 6 rano. Ćwiczą, dbają o higienę i jedzą. 

O 7 rano Astronauta 1 jest w Dabatopienos, nadzoruje Fabrykę Paliw i reaktor atomowy do godziny 12. Ma godzinę przerwy, a po niej przez godzinę zajmuje się ogrodami. Między 14.00 a 17.00 pomaga kolegom z drużyny. Po kolejnej godzinnej przerwie rozpoczyna badania w laboratorium, aż do godziny 21, kiedy to kończy pracę i może się zrelaksować. O godzinie 22.00 kładzie się spać.

Po drugiej stronie, o 7 rano Astronauta 2 jest w laboratorium badając do 11, a po godzinnej przerwie zajmuje miejsce Astronauty 1 i zaczyna nadzorować. O 17.00 kończy swoją zmianę, a po godzinnej przerwie jest wolny i może pomagać kolegom z załogi. O 21.00 kończy pracę, a o 22.00 idzie spać.

Astronauta 3 i Astronauta 4 budzą się o godzinie 14. Ćwiczą, dbają o higienę i jedzą.

Astronauta 3 zajmuje się ogrodnictwem przez dwie godziny (15-17), a po tym czasie zajmuje miejsce Astronauty 2 i nadzoruje Stację Paliw przez pięć godzin. Po godzinnej przerwie może swobodnie udzielać dowolnej pomocy pozostałym kolegom z zespołu. O 4 rano zaczyna badania w laboratorium, a kończy swoje zadania o 6 rano. O 7 rano kładzie się spać.

Astronauta 4 prowadzi badania między 15.00 a 19.00, robi godzinną przerwę i zajmuje się ogrodnictwem między 20.00 a 22.00. Następnie o 22.00 zaczyna nadzorować Stację Paliw przez pięć godzin. Kończy swoją zmianę o 3 rano i przez trzy godziny pomaga kolegom z zespołu, jeśli jest taka potrzeba, a o 7 rano idzie spać.

Astronauta 5 budzi się o 23.00, wykonuje poranną rutynę, a między 12.00 a 3.00 utrzymuje bazę. Następnie, przez cztery godziny, nadzoruje Stację Paliw. Następnie, między 7.00 a 14.00, może pomagać każdemu z kolegów z drużyny, mając przerwę między 8.00 a 9.00. O 15.00 idzie spać.   

Inne projekty:

  Spark Explorers

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Chiny
  CFS Deep Dark

 

  IX Liceum Ogólnokształcące im. Klementyny Hoffmanowej w Warszawie, XIV Liceum Ogólnokształcące im. Stanisława Staszica w Warszawie, XLI Liceum Ogólnokształcące im. Joachima Lelewela, III Liceum Ogólnokształcące im. Marynarki Wojennej RP w Gdyni
    Polska
  STEAM 3000

 

  Szkoła średnia IES Antonio Dominguez Ortiz
    Hiszpania
  Poniedziałek

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Chiny