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: S.P.I.D.E.R.

Tudor Vianu National Highschool of Computer Science  Bukareszt    Rumunia 16, 17   2 / 0


Zewnętrzna przeglądarka dla projektu 3d

Opis projektu

Nasz Moon Camp, S.P.I.D.E.R., ma za główny cel badania kosmosu, ale także symulację kolonizacji innych planet. Da astronautom, badaczom, szersze zrozumienie naszego Wszechświata i tego, co to znaczy żyć poza Ziemią. Wykorzystamy wszystko, co mamy do dyspozycji: wodę pozyskaną z lodu wewnątrz krateru Shackleton, ciągłe światło słoneczne na biegunie południowym oraz księżycowy regolit do badań, a nawet uprawy roślin. Będziemy mieli łazik dla naszych astronautów, aby mogli podróżować do innych części Księżyca, a w pobliżu nas kratery Shackleton i Shoemaker, które również mają znaczenie naukowe. Obóz będzie siedział na powierzchni Księżyca, zakotwiczony za pomocą maleńkich, przypominających pająki nóg z mocnej stali. W Moon Camp znajdzie się mały zespół dwóch astronautów, którzy będą przeprowadzać eksperymenty naukowe i uczyć się więcej o Księżycu i kosmosie w ogóle. Zapoznają się również z tym, co to znaczy żyć na innej planecie (choć to satelita). Następnie przywiozą swoje odkrycia i doświadczenia z powrotem na Ziemię i, miejmy nadzieję, zachęcą innych ludzi do poszerzania swoich horyzontów. Chcieliśmy zbudować najlepszy możliwy Obóz dla naszych astronautów, aby zapewnić im optymalne warunki do uprawiania nauki i cieszenia się Kosmicznym życiem.

2.1 Gdzie chcesz zbudować swój Moon Camp?

Nasz Moon Camp będzie zlokalizowany na biegunie południowym, w pobliżu krateru Shackleton. W ten sposób mielibyśmy ciągłe światło słoneczne, które będzie zasilać nasz Obóz poprzez panele słoneczne, a część tej energii będziemy magazynować w ogniwach paliwowych na czas zaćmienia Księżyca. Ponadto, wysokie ilości wodoru zmierzone wewnątrz krateru mogą wskazywać na obecność lodu wodnego, co jest istotną korzyścią dla naszych astronautów. Ponieważ możemy napotkać deszcze meteorytów, nasz obóz zostanie opakowany w Kevlar, który jest bardzo lekki i wytrzymały. Jeśli badania naukowe będą tego wymagać, astronauci będą używać łazików, aby dotrzeć tam, gdzie będą potrzebować. Planujemy również posiadanie zdalnie sterowanych, chronionych kevlarem łazików, które będą zasilane energią słoneczną, będą miały ogniwo paliwowe oraz, na wszelki wypadek, RTG, co pozwoli nam odwiedzić nawet daleką stronę Księżyca.

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

Pomyśleliśmy o tym projekcie tak, aby każdy z astronautów miał swoją osobistą przestrzeń, ale także wspólne pomieszczenie, w którym będzie mógł pracować i odpoczywać razem. Chcieliśmy, aby czuli się przytulnie, jak w domu, dlatego upewniliśmy się, że nasz Moon Camp ma wszystkie elementy jednego. Ponieważ wszystkie użyte przez nas materiały są lekkie, nie będziemy mieli problemu z przewiezieniem ich statkiem kosmicznym. Chcieliśmy również, aby nasz Moon Camp był modułowy, aby ułatwić jego budowę na powierzchni Księżyca i aby można go było łatwo naprawić, gdyby coś się stało. Po pierwsze, musimy zainstalować podpory naszego obozu, czyli pajęcze nogi. Grube arkusze stopu aluminium będą stanowiły naszą bazę. Wszystkie warstwy będą zamknięte hermetycznie względem siebie. Tunele będą wykonane z 3 takich zestawów warstw, w kształcie trójkąta. Sfera o przeznaczeniu badawczym będzie składała się z trójkątnych okien wykonanych ze szkła termicznego. Łaziki będą montowane poza bazą i również będą modułowe. Ostatnim elementem naszej bazy księżycowej są panele słoneczne, które zostaną dostarczone w postaci gotowej do zamocowania na miejscu. Wybraliśmy kształt pająka, ponieważ ta istota jest kojarzona w mitologii z tworzeniem, będąc w stanie tkać swoje własne światy. Wybór materiału wyjaśnimy w następnym akapicie, ponieważ jest on mocno związany z bezpieczeństwem astronautów.

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

Zdrowie i bezpieczeństwo astronautów jest naszym głównym priorytetem, przed wszystkim innym. Dlatego zbadaliśmy najlepsze materiały, które zapewnią im dobre samopoczucie. Dlatego użyjemy aerożelu, kevlaru, mocnego stopu aluminium i szkła termicznego. Aerożel neutralizuje trzy metody przekazywania ciepła: konwekcję, przewodzenie i promieniowanie, i jako taki jest doskonałym izolatorem termicznym. Kevlar ma odpowiednią moc, aby wytrzymać działanie kosmicznych śmieci i meteorów. Poza tym Kevlar waży niewiele i ma wysoki stopień twardości. Bez szkody dla swojej struktury i zmiany formy może być również poddawany działaniu ekstremalnych temperatur. W badaniach udarowych stop aluminium sprawdza się tak dobrze, że możemy użyć tego materiału na żaluzje okienne, aby zapobiec zniszczeniu szyby przez odłamki, do czego wykorzystamy szkło termiczne, ponieważ osłania ono astronautów zarówno przed wysokimi, jak i przeważnie niskimi temperaturami panującymi wokół okien oraz przed naprężeniami panującymi w Kosmosie.

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

Woda
Żywność
Power
Air

Źródłem wody dla naszej bazy będzie lód wewnątrz krateru Shackleton. Jego powierzchnia jest na tyle gładka, że nasz łazik może dostać się do lodu, po czym użyjemy podgrzewanego wiertła elektrycznego, aby przejść przez powierzchnię słoneczną i stopić lód w procesie. Proces ten jest czaso- i energochłonny, dlatego nie będziemy go wykonywać częściej niż to konieczne, najlepiej raz w tygodniu. Wodę będziemy przechowywać w zbiorniku, a astronauci będą używać systemu oczyszczającego przed jej wypiciem. Poza spożyciem przez ludzi, woda będzie wykorzystywana także w elektrolizie i do uprawy roślin.

Nasi astronauci będą mieli oczywiście kosmiczne jedzenie. Zapewni im to zbilansowane odżywianie, a jednocześnie będzie łatwe i bezpieczne do przechowywania, przygotowywania i spożywania, ale wiąże się to z kosztem 0,64 kg/indywidualny dzień przestrzeni magazynowej, co nie jest optymalne dla naszej misji. Zamiast tego, ich podstawowym źródłem pożywienia będzie szklarnia, w której będą uprawiać ziemniaki, seler, pomidory dla witamin i węglowodanów, a głównym źródłem białka będą różne wodne bezkręgowce, z phylum Mollusca, z powodu różnych zalet: łatwo dostosowują się do środowiska częściowej grawitacji, nie wymagają dużo miejsca, a także asymilują składniki odżywcze z przepływu otaczającej wody, aby budować biomasę. Istnieją już projekty wykorzystujące symulanty regolitu księżycowego jako podłoże do podtrzymania wzrostu roślin, i tego też będą używać nasi astronauci.

Naszym głównym źródłem energii będą panele słoneczne. Znajdując się na południowym biegunie Księżyca, będziemy mieli ciągłe światło słoneczne, z wyjątkiem zaćmień Księżyca, dla których będziemy mieli ogniwa paliwowe jako zapasowe. Będziemy również wysyłać nasze łaziki w miejsca o maksymalnym nasłonecznieniu Księżyca, aby zebrać dodatkową energię za pomocą paneli słonecznych. W nagłych przypadkach (panel słoneczny zostanie uszkodzony przez meteoryt lub po prostu ulegnie awarii), będziemy mieli Radioizotopowy Generator Termoelektryczny (RTG), który będzie zasilany Plutonem-238, ze względu na jego długi okres połowicznego rozpadu i dobrą wydajność energetyczną.

Astronauci potrzebują tlenu do przeżycia, a ten można łatwo pozyskać z trzech źródeł na Księżycu: z elektrolizy wody oraz z księżycowego regolitu i oczywiście z roślin. Z pierwszego z nich, używając roztworu Na+ i Cl-, astronauci otrzymaliby H2 i O2. Jako bonus, H2 może być rekombinowane z O2, aby uzyskać czystą wodę, a O2, po wystawieniu na promieniowanie UV / X, może być przekształcone w O3, który ma działanie antybakteryjne. W przypadku regolitu księżycowego, choć jest on bardzo bogaty w tlen, potrzebowalibyśmy bardzo, bardzo precyzyjnego filtra, ponieważ najmniejsze ziarna mogłyby zalegać w płucach astronautów, powodując prawdopodobnie długotrwałe skutki zdrowotne. Wreszcie, rośliny uprawiane przez naszych astronautów są również silnym źródłem tlenu. Ze względu na niebezpieczeństwa, jakie ze sobą niesie, używalibyśmy księżycowego regolitu tylko w ostateczności.

2.5 Wyjaśnij, co byłoby głównym celem Twojego Moon Camp.

Uwielbiamy naukę, więc to będzie główny cel naszego Moon Camp. Jest jeszcze nieskończenie wiele rzeczy, które intrygują nas w kosmosie i jesteśmy pewni, że naukowcy obecni na naszym obozie nauczą się wiele z tego doświadczenia. Naukowcy będą mogli badać Księżyc, jego powierzchnię i kratery oraz przestrzeń kosmiczną za pomocą teleskopów wbudowanych w Moon Camp lub zdalnie sterowanego łazika, za pomocą którego będą mogli eksplorować trudno dostępne miejsca i podziwiać niebo. Kolejnym celem naszego Moon Camp jest przystosowanie ludzi do życia na innej planecie. Po powrocie z Moon Camp astronauci mogą opowiedzieć o swoich doświadczeniach i zainspirować innych do marzeń o życiu w kosmosie.

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

Nasi astronauci, nazwijmy ich Tina i Bob, obudzą się punktualnie o 0600 (standardowy czas GMT). Po rutynowym sprawdzeniu wszystkich systemów, aby upewnić się, że wszystko, od podtrzymywania życia po wzrost roślin, działa bez zarzutu, zjedzą śniadanie. Bob zje małże i pomidory (jego ulubione danie na Obozie Księżycowym), a Tina zadowoli się małżami z ziemniakami. Oczywiście mogą wybrać dowolną kombinację warzyw i mięczaków.

Następnie, wykonają kilka ćwiczeń fizycznych, 0700 ostro. Bob będzie biegał na bieżni, podczas gdy Tina będzie korzystać z roweru wewnętrznego. 0730 ostro, oni udać się do zimnych pryszniców (nie chcemy zużywać zbyt wiele energii, ale są one dozwolone cheat day w niedziele). Będą myć się wodą ze zbiornika, która następnie zostanie ponownie oczyszczona (więc nie połykają mydła) i wysłana z powrotem do zbiornika. Mamy również system recyklingu odpadów biologicznych, który pomoże im uzyskać ziemię uprawną.

O godzinie 0800 rozpoczyna się dzień naukowy. Tina będzie przeprowadzać eksperymenty w środku, podczas gdy Bob ubierze się i wyruszy na powierzchnię Księżyca, z której zbierze trochę regolitu do wykorzystania przez rośliny i do badań, a także dokona kilku naukowych pomiarów dotyczących Księżyca, Słońca i Ziemi. Później wróci do obozu, gdzie Tina zakończy swoje eksperymenty. O 1200 zjedzą lunch, a do 1400 będą mieli czas wolny, w którym będą mogli czytać, pisać do swoich bliskich i relaksować się. Potem kolej na eksperymenty Boba, podczas gdy Tina sprawdza rośliny i zbiera je, sprawdza zbiornik z wodą, a następnie zajmuje się nauką razem z Bobem, z którym ma przekąskę około 1600.

O 1800 mają kolację, mięczaki plus warzywa. Po czasie wolnym idą spać o 22:00. Śpią o tej samej porze, a żeby zapewnić im bezpieczeństwo, będziemy mieli warstwy po warstwach alarmów na wypadek jakichkolwiek zakłóceń, dodatkowo astronauci będą mieli opaski na nadgarstkach mierzące bicie serca i nasycenie tlenem, które mogą ich obudzić w razie nagłego wypadku.

Inne projekty:

  Samotny odważny

 

  郑州轻工业大学
    Chiny
  Interstellar Pioneers

 

  Gimnazjum powiązane z Uniwersytetem Zhengzhou przemysłu lekkiego Miasto Zhengzhou
    Chiny
  Selene

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Chiny
  Moonoidy

 

  Krajowa Wyższa Szkoła Komputerowa im. Tudora Vianu Nauka
    Rumunia