moon_camp
odkrycie interaktywny obraz

Galeria projektów Moon Camp Pioneers 2022 - 2023

 

W Moon Camp Pioneers zadaniem każdego zespołu jest zaprojektowanie w 3D kompletnego obozu księżycowego przy użyciu wybranego oprogramowania. Muszą również wyjaśnić, w jaki sposób będą wykorzystywać lokalne zasoby, chronić astronautów przed niebezpieczeństwami w kosmosie i opisać obiekty mieszkalne i robocze w swoim obozie księżycowym.

FarCamp

IES SAN ISIDRO  Madryt-MADRID    Hiszpania 16   6 / 2 Español
Oprogramowanie do projektowania 3D: Tinkercad



1.1 - Opis projektu

Nazwa kempingu Farcamp pochodzi od słów "far", "lejos" i "camp", "campamento" w języku angielskim, ponieważ znajduje się on w odległości kilkudziesięciu kilometrów.

Obozowisko księżycowe zawiera przestrzeń dla 5 astronautów, 2 łaziki księżycowe do despllazamiento i badań powierzchniowych, jeden cohete z odpowiednią strefą wodną oraz koparkę do pozyskiwania wody. Ze względu na niskie ciśnienie w Lunie, woda występuje wyłącznie w postaci ciekłej. Oznacza to, że w momencie wydobycia woda natychmiast zamienia się w gaz, co nazywane jest sublimacją. Nasze koparki radzą sobie z tą sytuacją.

Jeśli chodzi o produkcję energii elektrycznej, Farcamp oferuje różne formy jej wykorzystania, na przykład w systemie ochrony lunamolotów i strefie ćwiczeń dla astronautów. También cuenta con instalaciones de producción activa, con un campo de helióstatos adaptado a la superficie lunar y otro sistema de espejos que calienta y acumula el calor en un suelo de aluminio.

Finalmente, hemos diseñado unos sistemas de protección pasiva, para los problemas persistentes que suponen la radiación solar constante y los objetos espaciales, y otros de protección activa, para las tormentas solares más fuertes, los lunamotos, y los objetos más peligrosos para la supervivencia en la Luna.

1.2 - Dlaczego chcesz zbudować obóz księżycowy? Wyjaśnij główny cel swojego obozu księżycowego (na przykład cele naukowe, komercyjne i/lub turystyczne).

Głównym celem tego obozu księżycowego jest utrzymanie obecności ludzkości na Lunie przez możliwie jak najdłuższy czas przy możliwie jak największej autonomii. Aby to osiągnąć, opracowaliśmy różne formy, aby, po pierwsze, zaspokoić podstawowe potrzeby astronautów, a po drugie, zbudować instalacje, które zapewnią realną możliwość stałego życia na satelicie. Te podstawowe potrzeby to: woda, żywność, powietrze, łączność z Ziemią, energia elektryczna i, oczywiście, bezpieczeństwo. Instalacje, których potrzebujemy, to: platforma zrzutu i nawadniania, flota pojazdów kosmicznych oraz system zapobiegania i ochrony przed wypadkami.

2.1 - Gdzie chcesz zbudować swój Księżycowy Obóz? Wyjaśnij swój wybór.

Największe problemy związane z nadzorem nad Luną to pozyskiwanie wody, energii i materiałów budowlanych. Metody ich odzyskiwania zostały określone w dalszej części informacji, ale aby były one skuteczne, potrzebne jest odpowiednie miejsce, czyli górna część satelity. Zawiera on dużą ilość bazaltu o wysokiej zawartości tytanu, dużą ilość minerałów zawierających glin (feldespato plagioclasa), hiero i magnez (piroxeno i olivino) oraz krzem, przede wszystkim w większej ilości, tworząc 45% księżycowej kortezy. Gdyby było jej mało, woda na powierzchni księżycowego bieguna mogłaby występować obficie, ale tylko w stanie słonym (hielo) ze względu na niskie ciśnienie.

2.2 - Jak zamierzasz zbudować swój księżycowy obóz? Zastanów się, jak możesz wykorzystać naturalne zasoby Księżyca i jakie materiały musiałbyś przywieźć z Ziemi. Opisz techniki, materiały i swoje wybory projektowe.

Większa część infrastruktury instalacji wykonana jest z aluminium, tytanu i krzemu, które zostaną pozyskane z księżycowej powierzchni dzięki systemowi wykopalisk, dzięki dużej ilości tych pierwiastków napotkanych na Lunę.

Aluminium, podobnie jak krzem, będzie również wykorzystywane do produkcji energii elektrycznej. W formie aluminiowych paneli i paneli słonecznych.

W procesie pozyskiwania tytanu wykorzystujemy proton zgromadzony przez księżycowy wiatr w materiale, aby utracić hidrógeno, który powstaje w procesie desprenderse. W ten sposób otrzymujemy dwa ważne materiały pierwotne.

Jeśli chodzi o projekt kempingu, wybraliśmy styl iglú, aby chronić strukturę i odpierać wpływy przez cały okres pobytu. Ponadto, aby zoptymalizować ilość potrzebnego materiału, wszystkie przestrzenie zostały maksymalnie wykorzystane.

2.3 - W jaki sposób obóz księżycowy chroni i zapewnia schronienie astronautom przed surowym środowiskiem Księżyca?

Luna stwarza różnorodne zagrożenia, takie jak częste loty księżycowe, promieniowanie słoneczne czy uderzenia obiektów księżycowych.

 

  • Seísmos:

Aby uniknąć dużej liczby lunamotos, które pojawiają się nawet w odległości mniejszej niż 30 kilometrów od powierzchni, w podstawach wszystkich budynków kempingu zastosowaliśmy konstrukcje, które działają w połączeniu z nimi, dzięki czemu uniknęliśmy uszkodzeń konstrukcji i wytworzyliśmy energię elektryczną z wyprodukowanej energii kinetycznej.

 

  • Radiación:

Promieniowanie w Lunie jest bardzo ważnym problemem, ponieważ może powodować śmierć w ciągu kilku minut w dużych ilościach, a w mniejszych dawkach, ale przedłużonych, może powodować raka, katar itp.

W celu ochrony przed nią, pociągi dla astronautów składają się z materiałów takich jak Kevlar, teflon (PTFE) i Nomex, które są odporne na brak ciśnienia zewnętrznego, wypadki, promieniowanie i ekstremalne temperatury.  

 

  • Impactos:

Luna, w odróżnieniu od Ziemi, jest pozbawiona atmosfery, przez co większość obiektów kosmicznych uderzających w nią nie ulega rozpadowi. Ponadto, przy niskim polu grawitacyjnym, każdy obiekt, który uderza w Lunę, staje się kraterem i wywołuje sekwencję mniejszych obiektów, które pokonują wiele metrów, zanim spadną. Te najmniejsze elementy są tymi, których należy unikać, ponieważ mogą poruszać się z prędkością większą niż 100 m/s. W tym celu możemy użyć radaru, który śledzi większe obiekty i pozwala przewidzieć ich zachowanie. 

 

Łącznie należy określić zagrożenia, które mogą wystąpić, aby astronauci mogli zastosować środki zapobiegawcze. W połączeniu ze wspomnianymi już systemami pasywnymi, które zapobiegają stałym problemom, takim jak promieniowanie o niskim poziomie, które jest zawsze obecne, zapewnia to pełne bezpieczeństwo astronautom.

3.1 - W jaki sposób obóz księżycowy zapewni astronautom zrównoważony dostęp do podstawowych potrzeb, takich jak woda, żywność, powietrze i energia?

Agua:

Mamy prototyp taladradora, który działa na energię słoneczną, wyposażony w radar zdolny do wykrywania hielo na krawędziach biegunów i który jest w stanie przemieszczać się do nich, uzyskując gaz i wytwarzając zmianę stanu w urządzeniu, aby zakończyć filtrowanie uzyskanej wody.

Comida:

W odniesieniu do autosuficiencia de la base la producción de comida es esencial. W tym celu budujemy invernadero del que obtener verduras como patatas, lechugas y cereales. Powietrze niezbędne dla tych instalacji wykorzystuje ten sam system, co dla astronautów.

Aire:

Z pomocą promieniowania słonecznego, system wykorzystuje powierzchnię Księżyca do elektrolizowania wody, którą można wydobyć z Luny i osuszania gazów wydychanych przez astronautów, generując dwa produkty: tlen i hidrógen.

 El dióxido de carbono, które emitują mieszkańcy Luny, można również przechowywać i łączyć z tym hidrógeno poprzez proces hidrogenacji katalizowany przez księżycową powierzchnię. W ten sposób powstają węglowodory, takie jak metan, który można wykorzystać jako materiał palny.

Energía eléctrica:

Aby uzyskać energię elektryczną w Luna nos aprovecharemos de los largos días en esta mediante un campo de helióstatos. Problem polega na utrzymaniu tego prądu podczas nocy księżycowych. W tym celu skonstruowaliśmy aluminiową powierzchnię, uzyskaną z powierzchni księżyca, a następnie z rurkami, przez które przepływa recyrkulowana woda, a także system espejos, które koncentrują się na rurce, odparowując ciecz i ogrzewając skonstruowaną powierzchnię. Ostatecznie, podczas nocy księżycowej, ciepło przekazywane jest do silnika cieplnego, zapewniając zasilanie elektryczne obozowiska również podczas nocy.

Ponadto korzystamy z alternatywnych źródeł energii, takich jak energia kinetyczna wytwarzana podczas treningów astronautów, na przykład w samochodach wyścigowych lub rowerach, a także, dzięki systemowi ochrony sejsmicznej, możemy przekształcić ponad 3000 lunamotos rocznie w energię elektryczną.

3.2 - Jak twój obóz księżycowy poradzi sobie z odpadami wytwarzanymi przez astronautów na Księżycu?

Estos se trituran y acumulan. Astronauci muszą udać się na Ziemię co 6 miesięcy, a podczas tej podróży wykorzystamy je do rozpuszczenia pozostałości soli w atmosferze, gdzie ulegną rozpadowi. Pozostałości soli organicznej, zarówno te wyprodukowane przez astronautów, jak i przez inveradero, zostaną wykorzystane do produkcji kompostu w formie beztlenowej i ponownie wykorzystane do wzbogacenia cosecha. Proces produkcji kompostu przebiega w następujący sposób: najpierw zbiera się resztki w pojemniku, a następnie sprzedaje się je po każdym dodaniu nowych, a po czterech tygodniach mezclado można wykorzystać do uprawy.

3.3 - W jaki sposób obóz księżycowy będzie utrzymywał łączność z Ziemią i innymi bazami księżycowymi?

W odniesieniu do komunikacji między obozem księżycowym a Ziemią, zaprojektowano osiedle, które zawiera anteny łączące się z naziemnymi stacjami łączności na dużą odległość. Estas antenas tienen function de transceptores, unas reciben las ondas para ser interpretas en el campamento, y otras son capaces de enviar información de vuelta a la Tierra. Ponadto między astronautami z tego obozu lub z przyszłych obozów na Księżycu, które zostaną zainstalowane, istnieje również wewnętrzna sieć komunikacji wewnętrznej. Esta en esencia consta de las mismas instalaciones pero de menor potencia. Anteny przesyłają sygnały w jednym kierunku lub w drugim, a w przypadku użytkowników osobistych, krótkofalówki umożliwiają mieszkańcom komunikację między sobą bez konieczności przebywania w bazie księżycowej. Wreszcie, jako metoda ostrożności, wszystkie sale kempingowe są wyposażone w urządzenia komunikacyjne na wypadek konieczności ich użycia.

4.1 - Na jakim temacie naukowym (tematach naukowych) skupią się badania w twoim obozie na Księżycu? Wyjaśnij, jakie eksperymenty planujesz przeprowadzić na Księżycu (na przykład w zakresie geologii, środowiska o niskiej grawitacji, biologii, technologii, robotyki, astronomii itp.)

Podstawowym zadaniem dla autosuficiencia na Lunie jest pozyskiwanie materiałów. W związku z tym badania prowadzone w ramach tego obozu koncentrują się na poszukiwaniu nowych form pozyskiwania surowców, takich jak optymalizacja procesu produkcji krzemu w celu wykorzystania go jako półprzewodnika, pozyskiwanie helio-3, pozyskiwanie aluminium i tytanu. Te materiały są bardzo ważne, a ich uzyskanie jest możliwe, ale musimy ulepszyć i zoptymalizować te procesy.

 

Innym celem misji księżycowej jest umożliwienie wykorzystania energii jądrowej na Lunie do produkcji energii elektrycznej, dlatego tak ważne jest zbadanie helio-3. Jeśli uda nam się, jak już wcześniej wspomniano, pozyskać i przechowywać helio-3 w sposób ekonomiczny i bezpieczny, będziemy w stanie dostarczyć energię jądrową na Lunę. Następnie poszukiwane będą formy budowy reaktora zdolnego do wykorzystania helio-3, co przyspieszy ekspansję obozu księżycowego, będącego głównym celem misji.

5.1 - Co uwzględniłbyś w programie szkolenia astronautów, aby pomóc im przygotować się do misji na Księżycu?

Formacja astronautów:

Ogólne wymagania dotyczące udziału w projekcie księżycowym zostały podzielone na różne kategorie:

Wytrzymała struktura morska, niezbędna, aby ciało ludzkie przetrwało wiele miesięcy w ciężkim stanie.
Entrenamiento en gravedad baja para poder llevar a cabo actividades en el campamento lunar sin peligro y de forma eficiente.
Medycyna, wszyscy astronauci muszą być w stanie udzielić podstawowej pomocy w razie wypadku.
Inżynieria, astronauci zajmują się budową, utrzymaniem i użytkowaniem wszystkich komponentów bazy. W tym celu wymagają zaawansowanej wiedzy z zakresu inżynierii, systemów, energii itp.
Fortaleza psicológica, jest to najważniejsza kategoria ze wszystkich wymienionych powyżej, jeśli astronauta cierpi na jakikolwiek problem psicológico retrasará en gran manera el desarrollo de las instalaciones y el trabajo de sus compañeros. Ponadto może to prowadzić do bardzo niebezpiecznych sytuacji w obozie.
Zdolności pilotażowe, astronauci muszą być w stanie obsługiwać nawy, zarówno podczas lądowania, jak i podczas podróży na Ziemię, jeśli zajdzie taka potrzeba.

Misja księżycowa wymaga również zapewnienia kilku specjalnych funkcji, a astronauta może pełnić więcej niż jedną:

  Lekarz, odpowiedzialny za przeprowadzanie półrocznych badań kontrolnych wszystkich astronautów i udzielanie im specjalistycznej opieki.

Inżynier, zdolny do monitorowania i organizowania budowy kempingu. 

Odpowiedzialny za konstrukcję i utrzymanie pojazdów lunares.

Osoba odpowiedzialna za zarządzanie wewnętrznymi systemami informatycznymi i systemami komunikacji z Tierra, a także za ich odpowiednie utrzymanie.

5.2 - Jakich pojazdów kosmicznych będzie potrzebować twoja przyszła misja na Księżyc? Opisz pojazdy znajdujące się w twoim Moon camp i zastanów się, w jaki sposób będziesz podróżować na i z Ziemi oraz odkrywać nowe miejsca na powierzchni Księżyca.

W pierwszej kolejności, aby dotrzeć do nieba, skonstruowaliśmy konstrukcję z aluminium 6061, ponieważ jego właściwości mechaniczne i lekkość materiału sprawiają, że jest to idealne rozwiązanie do budowy konstrukcji. Obudowa wykorzystuje queroseno do napędzania przestrzeni.

Aby poruszać się po Księżycu, skonstruowaliśmy łazik, który zawiera satelitę GPS i monitoruje dane przechwycone podczas eksploracji Księżyca w celu ich analizy w obozie księżycowym. Ponadto dysponujemy koparką wyposażoną w radar wykrywający obecność wody w celu pozyskania wody i materiałów podczas eksploracji.

Inne projekty: