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: Crescent Station

Tudor Vianu National Highschool of Computer Science  Bukareszt    Rumunia 16   5 / 1


Zewnętrzna przeglądarka dla projektu 3d

Opis projektu

Jest to projekt opisujący projekt obozu księżycowego znajduje się w pobliżu krateru Shackleton. Baza ta będzie środkiem przyszłej ekspansji ludzi w tym obszarze, czyniąc ją pierwszą stałą osadą na Księżycu, która w pierwszej fazie pomieści 4 astronautów. W przyszłości będzie ona dalej rozbudowywana, a jej konstrukcja umożliwi łatwe dodawanie kolejnych modułów. Co więcej, moduły i łączące je rury mogą być łatwo wytwarzane na Ziemi i przenoszone na Księżyc przy użyciu obecnej technologii, co czyni ten projekt idealnym kandydatem na pierwszą osadę na satelicie. Pierwsza faza bazy będzie składać się z modułu badawczego, modułu mieszkalnego, modułu rekreacyjnego i modułu roślinnego.moduł sterujący łazika i pamięć masowa & moduł bezpieczeństwa. Będą one dodatkowo podtrzymywane przez wiele typów łazików, hangar wyposażony w stację przetwarzania regolitu, magazyn wody i tlenu, platformę do lądowaniaenergia słoneczna panele i anteny. Załoga będzie mogła swobodnie przemieszczać się między modułami za pomocą rur łączących, będąc chronioną przed szkodliwym promieniowaniem przez warstwę regolitu, jednak podczas przeprowadzania misji badawczych i konserwacyjnych będą musieli przebrać się w dedykowanej sekcji śluzy powietrznej bazy. Będzie się ona składać z systemu umożliwiającego pobieranie próbek. odpowiednio wyczyszczone wraz z systemem, który umożliwia załodze wykonywanie EVA bez ryzyka zanieczyszczenia wnętrza bazy drobnym pyłem księżycowym, poprzez zapewnienie, że skafandry kosmiczne pozostać poza bazą przez cały czas. 

2.1 Gdzie chcesz zbudować swój Moon Camp?

Zdecydowaliśmy się zbudować naszą osadę w pobliżu krateru Shackleton ze względu na jego bliskość do bieguna księżycowego i szansę na lodowatą wodę znajduje się u jego podstawy. Osada nie będzie jednak znajdować się w kraterze, lecz na jego zewnętrznej krawędzi ze względu na wyjątkową właściwość krawędzi krateru. Dzięki ich położeniu i wysokości, niektóre obszary na obrzeżach krateru otrzymują stałe światło słoneczne, które zapewniać nieograniczona energia dla paneli słonecznych. Co więcej, lokalizacja ta zapewnia korzystniejsze temperatury niż w przypadku bardziej równikowych szerokości geograficznych. Te równikowe lokalizacje mogą doświadczać ekstremalnych wahań temperatury od 100 stopni C do -150 stopni C podczas księżycowej nocy. Miejsce to zostało również zaproponowane do przekształcenia w ogromny teleskop na podczerwień ze względu na niższe temperatury, co czyni naszą osadę idealnym pierwszym etapem budowy takiej struktury.

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

Naszym celem jest stworzenie obozu z możliwością rozbudowy, dlatego ważne jest wykorzystanie jak największej ilości materiałów pochodzących z samego Księżyca. Powierzchnia Księżyca zawiera żelazo, aluminium i tytanu, które zostaną wydobyte za pomocą naszych łazików i przetworzone. Wykorzystamy te zasoby do zbudowania niektórych części a także na naprawy. Rury będą również wykonane z regolitu, ponieważ to mocniejszy niż cement. Biorąc to pod uwagę, istnieje nadal potrzebujemy pewnych materiałów, które możemy pozyskać tylko z Ziemi, przynajmniej w takiej formie, jakiej potrzebujemy. Moduły zostaną przywiezione z Ziemi, ale będą pokryte regolitem w celu zapewnić bezpieczeństwo przed promieniowaniem i możliwe skutki. Każdy z nich będzie pozycjonowany z pomocą łazików i łączony z innym za pomocą śluzy powietrznej. Moduły mają kształt cylindra o długości 10 metrów i średnicy około 5 metrów, chociaż wnętrze jest mniejsze, większość przestrzeni niezamieszkałej będzie wykorzystywana jako przestrzeń magazynowa i maszyny. 

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

Pomieszczenia mieszkalne załogi będą dostosowane do wszystkich ludzkich potrzeb, zapewniając, że będzie to obszar, w którym ludzie będą mogli żyć w odpowiednich warunkach podobny do Ziemia. Atmosfera będzie symulowana za pomocą złożonego systemu wentylacji obecnego w każdym module. Ochronę przed promieniowaniem zapewni warstwa regolitu wydrukowana na każdym z modułów za pomocą łazika wyposażonego w rękę, która może wydrukować strukturę 3D. Struktura ta utrzyma swój własny ciężar, wykorzystując technologię podobną do tego, jak drukarki 3D działają na Ziemi. Używając tego metoda minimum ilość materiału zostanie wykorzystana bez uszczerbku dla bezpieczeństwa, co znacznie obniża koszty. 

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

Woda
Żywność
Power
Air

Woda jest niezbędnym zasobem, więc poświęciliśmy temu tematowi wiele uwagi. Nasz główny pomysł polega na tym, że astronauci mogą usunąć lód wodny z pobliskich kraterów, aby zapewnić sobie przetrwanie na Księżycu. Do wykonania tej misji zostaną wysłane łaziki badawcze, które za pomocą potężnego narzędzia przekopią się przez księżycową glebę i wydobędą kryształy lodu, które następnie zostaną przywiezione do bazy. Zebrana woda zostanie stopiona i odfiltrowana od innych cząstek, dzięki czemu będzie przydatna do picia i praktyk rolniczych. Zamierzamy przeprowadzać ten proces kilka razy w tygodniu i gromadzić pozostałą wodę w magazynie wody w bazie.

Jedzenie jest również koniecznością dla naszej załogi, dlatego starannie rozważyliśmy wszystkie opcje stworzenia przyjemnego środowiska dla astronautów. Aby zapewnić życie w pierwszym miesiącu, będziemy dostarczać żywność z Ziemi, jednak na wczesnych etapach budowy zostanie zainstalowany moduł żywnościowy, aby osiągnąć pełną autonomię od ziemskich dostaw do czasu przybycia astronautów. Rośliny będą uprawiane w warunkach podobnych do tak zwanych "pionowych farm" na Ziemi, a wybrane uprawy będą obejmować ziemniaki, pomidory, seler, fasolę i sałatę. Rośliny te są bogate w witaminę A, witaminę C, potas, białko i wapń, a wszystkie razem wystarczą, aby zapewnić naszym astronautom wszystkie potrzebne im składniki odżywcze. W szklarni będziemy również używać lamp UV, aby pomóc roślinom szybciej rosnąć, usuwając długości fal świetlnych, które nie ułatwiają wzrostu.

Dzięki lokalizacji na krawędzi krateru Shackleton, nasz obóz księżycowy będzie otrzymywał niemal stałe światło słoneczne. Wykorzystamy tę moc za pomocą pola paneli słonecznych i będziemy przechowywać wytworzoną energię elektryczną w wodorowych ogniwach paliwowych, bardziej wydajnych niż konwencjonalne baterie litowo-jonowe, do wykorzystania podczas księżycowej nocy lub w nagłych wypadkach. Podczas ładowania ogniwa paliwowe oddzielają tlen i wodór od cząsteczek wody w procesie elektrolizy. Są one następnie rekombinowane, uwalniając większość energii wejściowej.

Nasz obóz księżycowy będzie miał atmosferę podobną do ziemskiej, składającą się z około 21% tlenu. Stężenie gazu we wszystkich modułach ciśnieniowych będzie ściśle utrzymywane przez system podtrzymywania życia, który będzie stale przetwarzał CO2 w powietrzu. Duża część tego zadania będzie wykonywana w module roślinnym, gdzie tlen będzie wytwarzany w procesie fotosyntezy. W związku z tym stały przepływ powietrza bogatego w CO2 będzie podawany przez stojaki roślinne, zapewniając maksymalną wydajność konwersji na tlen. Aby zapewnić wymaganą produkcję gazu, dodatkowy tlen będzie pozyskiwany z regolitu księżycowego poprzez elektrolizę stopionej soli. Co więcej, proces ten generuje również użyteczne stopy metali jako produkt uboczny, który może zostać wykorzystany w przyszłej rozbudowie osady.

2.5 Wyjaśnij, co byłoby głównym celem Twojego Moon Camp.

W jego wczesne etapyNasz obóz księżycowy będzie miał wyłącznie cel naukowy, z naciskiem na ustanowienie stałej obecności człowieka na Księżycu. Biorąc to pod uwagę, my Zaprojektowaliśmy naszą osadę tak, aby umożliwić niemal nieskończoną ekspansję, która ostatecznie będzie również gościć turystów i pozwoli na realizację celów komercyjnych w połączeniu z naukowymi. W pierwszych latach obóz będzie służył jako baza zwiadowcza na powierzchni Księżyca i środek do budowy teleskopu na podczerwień w kraterze Shackleton. Główną misją naukową naszej osady będzie badanie z pierwszej ręki powierzchni Księżyca i jego geologii, co da nam cenny wgląd w formowanie się naturalnego satelity Ziemi. Drugorzędnym celem będzie zbadanie wykonalności nowych gałęzi przemysłu księżycowego, takich jak górnictwo i turystyka, ustanowienie pierwsze teleskopy na Księżycu i poprawa kosztów, bezpieczeństwo i wydajność podróży międzyplanetarnych. 

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

Aby zmaksymalizować wyniki naukowe naszego obozu księżycowego, osada powinna być aktywna 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu. Aby to osiągnąć, załoga zostanie podzielona na 4-osobowe zespoły, które będą zakwaterowane w tym samym module mieszkalnym. Każdy zespół będzie pracował na 12-godzinnej zmianie przesuniętej w taki sposób, aby objąć 24 godziny. Tak więc, podczas gdy niektórzy członkowie załogi astronauci pracują, inni śpią lub spędzają wolny czas. Niezależnie od zmiany, każdy astronauta rozpocznie swój dzień od higieny, zjedzenia śniadania i szybkiego treningu. Następnie członkowie załogi otrzymają swoje zadania od kontroli naziemnej. Podczas gdy większość zadań będzie wykonywana wewnątrz bezpiecznej osady, astronauci będą również musieli wyjść na zewnątrz w celu naprawy lub misji zbierania próbek. Jednak ze względu na wysokie ryzyko i niezbędne szkolenie do wykonywania EVA, działania te będą dość rzadkie. Pod koniec 12-godzinnej zmiany każdy osadnik będzie miał 4 godziny wolnego czasu, który może wykorzystać na rozmowę z rodziną lub zajęcia integracyjne. Będzie to również czas, w którym zostanie podana kolacja, co będzie ważnym zajęciem dla załogi, aby spotkać się i nawiązać kontakty towarzyskie. Chociaż na Księżycu występuje grawitacja, jest ona znacznie słabsza niż na Ziemi, więc zanik mięśni i utrata gęstości kości nadal stanowią poważne zagrożenie dla ludzkiego zdrowia. Aby temu zaradzić, przed zakończeniem dnia astronauci będą musieli ćwiczyć przez co najmniej godzinę na bieżni z paskami i podnosić ciężary. Ponieważ nasza baza księżycowa jest dość duża, a zespoły dość małe, astronauci prawdopodobnie będą musieli spędzać większość godzin pracy bez większego kontaktu z ludźmi. To, w połączeniu z napiętym harmonogramem i stresem związanym z życiem w ekstremalnym środowisku, może prowadzić do poważnych problemów ze zdrowiem psychicznym, które ograniczą zdolności załogi. W ten sposób morale będzie utrzymywane na wysokim poziomie, a więzi zespołowe zostaną dodatkowo wzmocnione poprzez organizowanie codziennych posiłków. grupa zajęcia w czasie wolnym, takie jak oglądanie filmów lub granie w gry planszowe. Pod koniec dnia astronauci będą mieli 8 godzin na sen, aby następnego dnia być jak najbardziej wypoczętymi. 

Inne projekty:

  Be-E

 

  Lycée poliwalentne Blaise Pascal
    Francja
  Francuscy księżycowcy

 

  Lycée Nazareth-Haffreingue
    Francja
  Moony

 

  Kolegium Petroca
    Zjednoczone Królestwo
  SFG - Space Fusion Gang

 

  Sigmund-Freud-Gymnasium
    Austria