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.

Na Alii Space Warriors

King Kekaulike High School  Pukalani-HI    Stany Zjednoczone 16, 17   2 / 1 Angielski
Oprogramowanie do projektowania 3D: Fusion 360


Zewnętrzna przeglądarka dla projektów 3D


1.1 - Opis projektu

Celem naszego projektu było zaprojektowanie bazy księżycowej o przeznaczeniu naukowym, która mogłaby utrzymać 2 astronautów przez dłuższy czas z możliwością rozbudowy przy użyciu zasobów dostępnych na Księżycu. Aby osiągnąć ten cel, zdecydowaliśmy się na geometryczny habitat wydrukowany w 3D i wykonany z betonu na bazie gleby księżycowej. Skupimy się na akwaponice, która ma być całkowicie zrównoważona, wykorzystując rośliny i ryby, takie jak pożywne i bogate w białko algi. Nasza baza będzie zasilana energią słoneczną i umieszczona w pobliżu bieguna północnego ze względu na wzrost nasłonecznienia i możliwe złoża wody. Podjęliśmy środki ochronne, w tym laserowe systemy obronne i beton chroniący przed promieniowaniem.

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

Nasz obóz księżycowy został zbudowany głównie w celach naukowych i badawczych. Naszym celem było zapewnienie mieszkańcom obozu wszystkiego, czego potrzebują do pracy w nauce i eksploracji, a ostatecznym celem jest ekspansja ludzkiej kolonizacji Księżyca. Naszym głównym celem naukowym jest akwaponika, która jest zasadniczo rolnictwem i uprawą bez gleby, ponieważ na Księżycu nie ma gleby nadającej się do użytku. Będziemy używać określonych rodzajów alg i ryb, które zostały uznane za odpowiednie do życia na Księżycu.

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

Zbudowalibyśmy naszą bazę na krawędzi krateru w pobliżu bieguna północnego, ponieważ dociera tam 89% światła słonecznego przez cały rok, a ponieważ nasza baza opiera się na energii słonecznej, bardzo ważne jest, abyśmy mieli jak najwięcej światła. Ponadto na biegunie północnym skoncentrowane są złoża wody, co będzie bardzo przydatne przy rozbudowie naszej bazy. Te połączone czynniki sprawiają, że północna krawędź krateru Peary na 88,5°N, 30°E, która znajduje się bardzo blisko bieguna północnego, jest idealnym miejscem, ponieważ krawędź jest prawie stale nasłoneczniona wraz z innymi zasobami naturalnymi.

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.

Nasza baza ma 8 pomieszczeń w kształcie sześciokąta. Dolne 7 pomieszczeń styka się ze sobą, dzięki czemu mogą dzielić ściany i zużywać mniej materiałów. Ósme pomieszczenie znajduje się bezpośrednio nad siódmym, pośrodku bazy. Będzie on używany jako pomieszczenie do filtracji wody i jest podniesiony, aby nie było żadnych otworów w ścianie, ponieważ nasz system filtracji opiera się na nieprzerwanym zwoju otaczającym pomieszczenie. Zostanie on wykonany z betonu zmieszanego z ziemią księżycową i kilku innych składników dostarczonych z Ziemi. Po zmieszaniu beton zostanie użyty jako filament w bardzo dużej drukarce 3D dostarczonej z Ziemi. Daje to możliwość wydrukowania gładkiej podstawy domu, a w przyszłości z łatwością będzie można wydrukować repliki podstaw. Następnie zostanie pokryty 2 arkuszami plastiku. Jeden wewnątrz, drugi na zewnątrz, aby zapewnić szczelność. Następnie zostaną wstawione drzwi, a po nich wszystkie niezbędne przedmioty, aby astronauci mogli tam mieszkać.

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

Głównymi zagrożeniami dla bazy będą promieniowanie, asteroidy, pogoda i ciśnienie. Beton jest bardzo przydatny w ochronie przed promieniowaniem i jest kolejnym plusem zbudowania bazy z betonu księżycowego. Aby chronić się przed asteroidami, w kilku miejscach obozu rozmieścimy 3 działa laserowe klasy wojskowej. Są one wzorowane na izraelskim laserowym systemie obrony przeciwrakietowej i zostaną dostarczone z Ziemi. Betonowa podstawa będzie wyposażona w plastikową warstwę zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz, aby utrzymać ciśnienie i chronić przed próżnią kosmiczną. Ten plastik wraz z betonem pomoże utrzymać ciepło wspierane przez system filtracji powietrza i klimatyzację.

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

Ponieważ nasza baza wykorzystuje akwaponikę, będziemy używać alg i roślin wodnych jako głównych źródeł pożywienia i wody. Początkowo przez kilka miesięcy będziemy musieli polegać na żywności przywiezionej prosto z Ziemi, zanim uda nam się zbudować nasz ekosystem na tyle, by utrzymać człowieka, ale później żywność będzie w dużej mierze składać się z bogatych w białko i składniki odżywcze alg, a ostatecznie ryb. Będziemy również otrzymywać podstawowe zapasy wody z Ziemi, jednak będzie ona stale poddawana recyklingowi przez ekosystem przy użyciu naturalnych metod filtracji i uprawy. W końcu uruchomimy kopalnię, abyśmy mogli oddzielić surowce do produkcji większej ilości wody i powietrza, abyśmy mogli rozszerzyć działalność na inne bazy, z których każda będzie miała własne farmy glonów i ryb. Ponieważ Księżyc ma wyjątkowo długie dni i noce, będziemy mieć dużą liczbę paneli słonecznych wraz z dużym akumulatorem na noce. Powietrze byłoby również poddawane recyklingowi poprzez system filtracji powietrza, który może rozkładać CO2 z powrotem na tlen.

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

Duża część odpadów biologicznych zostanie ponownie wprowadzona do ekosystemu bazy i przekształcona w glebę do uprawy roślin lub przejdzie przez system filtracji wody wykonany przez przepuszczenie odpadów przez algi i glebę w celu usunięcia zanieczyszczeń, a następnie przejdzie przez końcowy proces destylacji, dzięki czemu będzie można go ponownie wykorzystać w całej bazie do wielu różnych celów. Głównym celem naszej bazy jest próba zmniejszenia ilości odpadów i wykorzystania materiałów nadających się do recyklingu, dlatego ważne jest, aby spróbować poddać recyklingowi jak najwięcej materiału biologicznego, aby spróbować wesprzeć ekosystem w bazie.

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

Komunikacja będzie odbywała się w bazie, a następnie będzie kierowana przez lądownik do orbitujących satelitów, a następnie na Ziemię. Pomiędzy bazami będziemy używać fal radiowych.

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.)

Nasza baza będzie koncentrować się głównie na akwaponice, która jest podstawowym rolnictwem bez gleby połączonym z rybołówstwem. Uważamy, że jest to temat warty zbadania, ponieważ istnieje wiele planet, które nie mają gleby dostępnej dla rolnictwa, ale mają składniki do produkcji wody, którą moglibyśmy następnie przekształcić w dobrze prosperujący ekosystem przy użyciu zestawu startowego przywiezionego z Ziemi, zawierającego ikrę ryb, glony i rośliny. Dzięki temu nasza baza będzie się koncentrować na produkcji żywności, zarządzaniu odpadami i oczyszczaniu wody, a także pozwoli nam eksperymentować z biologią na innych planetach. Jednym z najważniejszych długoterminowych eksperymentów byłoby sprawdzenie, jakie rodzaje roślin i ryb mogą rozwijać się na innych planetach w innych środowiskach. Mamy już pewien pomysł na szczególnie odporne ryby i glony, a dzięki selektywnej hodowli moglibyśmy uczynić je jeszcze bardziej przystosowanymi do życia na innych planetach. Ogólnym celem naszych eksperymentów z akwaponiką byłoby sprawdzenie, w jaki sposób możemy wykorzystać rośliny i zwierzęta, aby ludzkie życie na innych planetach było zrównoważone bez ciągłej pomocy z Ziemi.

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

Astronauci zostaną wyposażeni w wiedzę z zakresu biologii, budownictwa, akwaponiki, zrównoważonego rozwoju, inżynierii, zarządzania zasobami i nie tylko. Obóz księżycowy obejmuje wiele systemów, które współpracują ze sobą, aby utrzymać siebie i życie astronautów. Ważne jest, aby astronauci byli zaznajomieni z każdym aspektem obozu księżycowego i dobrze przygotowani na każdą sytuację. Astronauci będą również uczyć się diety i praktyk związanych ze zdrowiem fizycznym, aby utrzymać optymalne zdrowie przez cały czas pobytu na Księżycu. Aklimatyzacja do księżycowej grawitacji i innych warunków będzie wyzwaniem. W interesie astronautów jest przyzwyczajenie się do życia i pracy w podobnych warunkach.

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.

Do przyszłych badań i eksploracji obozu księżycowego potrzebny jest pojazd terenowy. Mamy już pojazd do przenoszenia materiałów wokół głównego obozu. Dodatkowy pojazd do pokonywania dłuższych dystansów w nowym terenie byłby bardzo przydatny dla misji. Aby wrócić na Ziemię, potrzebny jest inny statek z wystarczającą ilością paliwa na długą trasę. Moglibyśmy też użyć oryginalnego statku i zatankować paliwo na Księżycu lub zostawić wystarczającą ilość paliwa na powrót na Ziemię, a następnie uzupełnić je na orbicie.

Inne projekty: