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.

Santa Girls

Santa Maria College  Perth-Perth    Australia 15   3 / 3 Angielski
Oprogramowanie do projektowania 3D: Fusion 360


Zewnętrzna przeglądarka dla projektów 3D


External URL to the team’s project (e.g. website or PDF):


https://a360.co/3miyMsz

1.1 - Opis projektu

Nasz Moon camp został zbudowany głównie do prowadzenia badań i wydobywania helu-3. Znajduje się wewnątrz tuby lawowej w pobliżu regionów polarnych.

posiada następujące udogodnienia:

  • Produkcja krzemu i tlenu + moduł oczyszczania powietrza

  • Stacja oczyszczania wody

  • Moduł oczyszczania ścieków

  • Moduł zgazowania łukiem plazmowym

  • Kopuła rolnicza w zielonym domu

  • Moduł komunikacyjny

  • Obserwatorium

  • Oddział mieszkalny: Kapsuły sypialne, jadalnia, siłownia i centrum rekreacyjne, centrum medyczne i ...

  • Oddział badawczo-rozwojowy górnictwa helowego

  • Elektrownia jądrowa jest w budowie!

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

Hel-3 jest rzadkim izotopem helu na Ziemi, który ma potencjał jako paliwo do fuzji jądrowej. Uważa się, że powierzchnia Księżyca zawiera znaczne złoża helu-3, który może być wydobywany i wykorzystywany jako paliwo dla przyszłych reaktorów termojądrowych. Nasz obóz na Księżycu został zbudowany z myślą o wydobywaniu helu-3.

Poza interesami handlowymi, istnieją również inne powody:

Badania naukowe: Księżyc oferuje unikalne środowisko, które można wykorzystać do badania różnych zjawisk, takich jak wpływ niskiej grawitacji na ludzkie zdrowie, skład powierzchni Księżyca i potencjał wykorzystania zasobów księżycowych
Współpraca międzynarodowa: Sposób na promowanie międzynarodowej współpracy i współdziałania w zakresie eksploracji kosmosu i badań naukowych.
Ludzka eksploracja: Ważny krok w trwającej eksploracji kosmosu i ostateczny cel ustanowienia ludzkiej obecności na innych planetach lub ciałach niebieskich.

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

Wewnątrz rur lawowych w pobliżu regionów polarnych: Wnętrze tych rur może być wystarczająco duże, aby pomieścić bazę księżycową, a ich stabilna temperatura i ochrona przed surowym środowiskiem księżycowym sprawiają, że są one atrakcyjną lokalizacją dla księżycowego siedliska.

W stale zacienionych regionach na północnym i południowym biegunie Księżyca mogą znajdować się znaczne złoża lodu wodnego. Woda mogłaby być wydobywana z tych złóż i wykorzystywana do picia, uprawy roślin i produkcji paliwa rakietowego.

Dodatkowo, lokalizacja w pobliżu potencjalnego źródła wody, takiego jak złoże lodu polarnego, byłaby korzystna dla wydobycia krzemu, ponieważ woda może być wykorzystywana do produkcji tlenu w procesie zwanym elektrolizą, który może być wykorzystywany w systemach podtrzymywania życia i paliwie rakietowym.

Hel-3 może być bardziej obfity w regionach polarnych, ponieważ te same procesy, które tworzą lód wodny, mogą również uwięzić hel-3.

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.

  1. Druk 3D z wykorzystaniem regolitu księżycowego: Jedną z najbardziej obiecujących technik budowy obozu księżycowego jest druk 3D z wykorzystaniem regolitu księżycowego jako surowca. Technika ta może znacznie zmniejszyć ilość materiału, który musi być transportowany z Ziemi, a także pozwala na dostosowywanie projektów. Druk 3D może być wykorzystywany do tworzenia szeregu struktur, w tym siedlisk, laboratoriów, magazynów i innej infrastruktury.
  2. Nadmuchiwane siedliska: Nadmuchiwane siedliska to kolejna opcja budowy obozu księżycowego. Struktury te mogą być kompaktowe i lekkie do transportu na Księżyc i mogą być nadmuchiwane na miejscu, aby stworzyć większą przestrzeń mieszkalną lub roboczą. Siedliska te mogą być wzmocnione materiałami takimi jak Kevlar, co zwiększa ich wytrzymałość.
  3. Modułowa konstrukcja: Modułowa konstrukcja obozu na księżycu pozwoliłaby na elastyczność i możliwość adaptacji w miarę zmieniających się potrzeb mieszkańców. Każdy moduł mógłby być zaprojektowany pod kątem określonej funkcji. Modułowa konstrukcja pozwala również na łatwą naprawę lub wymianę poszczególnych komponentów w przypadku uszkodzenia lub awarii.
  4. Wytwarzanie energii: Panele słoneczne mogą być wykorzystywane do generowania energii elektrycznej, a energia jądrowa może być również opcją dla bardziej niezawodnego i samowystarczalnego źródła energii. Urządzenia do wytwarzania energii mogą być zlokalizowane poza obszarami mieszkalnymi, aby zminimalizować narażenie na promieniowanie.
  5. Zarządzanie odpadami: Woda może być poddawana recyklingowi i oczyszczana do wielu zastosowań, a odpady mogą być wykorzystywane jako źródło energii lub materiałów budowlanych.

 

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

  1. Ochrona przed promieniowaniem: Narażenie na promieniowanie jest głównym problemem na Księżycu, ponieważ brak atmosfery zapewnia niewielką ochronę przed promieniowaniem kosmicznym i rozbłyskami słonecznymi. Obóz księżycowy mógłby zostać zaprojektowany z grubymi ścianami i dachami wykonanymi z materiałów zapewniających ochronę przed promieniowaniem, takich jak woda, beton lub regolit księżycowy. Obóz mógłby być również zlokalizowany w naturalnym schronieniu, takim jak rura lawowa, co zapewniłoby dodatkową ochronę przed promieniowaniem.
  2. Regulacja temperatury: Temperatura na Księżycu może wahać się od ekstremalnie wysokiej do ekstremalnie niskiej. Obóz księżycowy mógłby zostać zaprojektowany z wykorzystaniem materiałów izolacyjnych, aby regulować temperaturę i zapobiegać utracie ciepła. Można również rozważyć wykorzystanie energii geotermalnej, która jest dostępna na Księżycu, aby pomóc w regulacji temperatury wewnątrz obozu.
  3. Dostarczanie powietrza: W przeciwieństwie do Ziemi, na Księżycu nie ma naturalnej atmosfery, więc obóz księżycowy musiałby zostać zaprojektowany tak, aby zapewnić astronautom atmosferę umożliwiającą oddychanie. Można to osiągnąć poprzez stworzenie zamkniętego systemu podtrzymywania życia, który przetwarza powietrze i wytwarza tlen do oddychania przez astronautów.
  4. Ochrona przed pyłem: Powierzchnia Księżyca pokryta jest warstwą drobnego pyłu, który może być szkodliwy, jeśli dostanie się do płuc lub sprzętu. Obóz księżycowy mógłby zostać zaprojektowany ze śluzami powietrznymi i systemami filtracji, aby zapobiec przedostawaniu się pyłu, a astronauci mogliby nosić specjalne kombinezony i hełmy, aby chronić się poza obozem.
  5. Integralność strukturalna: Powierzchnia Księżyca jest narażona na uderzenia meteorytów i aktywność sejsmiczną, więc obóz księżycowy musiałby być zaprojektowany z mocnych i trwałych materiałów, które mogą wytrzymać te siły. Jako możliwe rozwiązania można rozważyć wykorzystanie nadmuchiwanych siedlisk, które można wzmocnić materiałami takimi jak Kevlar, lub struktur drukowanych w 3D przy użyciu regolitu księżycowego.

 

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

Woda: Woda jest kluczowym zasobem dla podtrzymania życia i chociaż jest jej mało na powierzchni Księżyca, uważa się, że istnieje w postaci lodu w stale zacienionych regionach w pobliżu biegunów. W naszym obozie używamy zasilanych energią słoneczną maszyn wiertniczych do wydobywania lodu, który następnie byłby oczyszczany w stacjach oczyszczania wody i wykorzystywany do picia, uprawy roślin i innych celów.
Żywność: Astronauci będą potrzebować niezawodnego źródła pożywienia, aby utrzymać się podczas misji. Uprawiamy żywność w obozie księżycowym przy użyciu systemów hydroponicznych, które wykorzystują bogatą w składniki odżywcze wodę zamiast gleby do uprawy roślin. Projektujemy również genetycznie rośliny, aby mogły rosnąć w surowym środowisku Księżyca. Wykorzystujemy również algi, które mogą być uprawiane przy użyciu energii słonecznej i przekształcane w żywność.
Powietrze: Aby podtrzymać życie, astronauci będą potrzebować zapasu powietrza do oddychania. Mamy zamknięty system podtrzymywania życia, który przetwarza powietrze i produkuje tlen do oddychania przez astronautów. Nasz system obejmuje rośliny, które mogą usuwać dwutlenek węgla i wytwarzać tlen w procesie fotosyntezy, a także technologie takie jak elektroliza, która może rozszczepiać cząsteczki wody na tlen i wodór.
Zasilanie: Księżyc otrzymuje stały dopływ energii słonecznej, którą można wykorzystać do zasilania obozu księżycowego. Używamy paneli słonecznych i innych technologii energii odnawialnej, takich jak energia wiatrowa lub geotermalna. Systemy magazynowania baterii są wykorzystywane do przechowywania nadmiaru energii do wykorzystania w czasie, gdy słońce nie świeci.

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

Moduł zgazowania plazmowego (PAG):

Redukcja odpadów: Nasz moduł PAG znacznie zmniejsza ilość odpadów, ponieważ rozkłada je na cząsteczki składowe.
Wytwarzanie energii: Moduł PAG generuje energię w postaci ciepła i elektryczności, która mogłaby zostać wykorzystana do zasilania obozu księżycowego.
Odzyskiwanie zasobów: Gaz produkowany przez moduł PAG jest przetwarzany w celu odzyskania cennych materiałów, takich jak metale i gazy.
Korzyści dla środowiska: Moduł PAG zapobiega uwalnianiu szkodliwych zanieczyszczeń i zmniejsza ryzyko skażenia Księżyca.

Moduł oczyszczania ścieków:

 

Filtracja fizyczna
Obróbka chemiczna: Obróbka chemiczna, taka jak koagulacja, flokulacja i dezynfekcja, służy do usuwania zanieczyszczeń i patogenów ze ścieków.
Odwrócona osmoza: Technika ta polega na przetłaczaniu ścieków przez półprzepuszczalną membranę, która przepuszcza cząsteczki wody, jednocześnie zatrzymując większe zanieczyszczenia.
Odparowanie: oczyszczona para wodna może być następnie skraplana i zbierana do użytku.
Recykling

 

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

Komunikacja satelitarna: Obejmuje to wykorzystanie satelitów komunikacyjnych na orbicie wokół Księżyca, które mogą przekazywać sygnały między obozem księżycowym a Ziemią. Satelity te są umieszczone na orbicie księżycowej, która umożliwia stałą komunikację.
Komunikacja laserowa: Obejmuje wykorzystanie laserów do przesyłania danych między obozem księżycowym a Ziemią.
Stacje przekaźnikowe: Aby utrzymać łączność z innymi bazami księżycowymi lub łazikami, na powierzchni Księżyca tworzone są stacje przekaźnikowe. Stacje te są umieszczone w strategicznych miejscach, które umożliwiają komunikację z innymi bazami lub łazikami w zasięgu wzroku. Zwiększają one również zasięg komunikacji satelitarnej lub laserowej.
Solidne systemy łączności: Nasz Moon camp jest również wyposażony w solidne systemy komunikacyjne, które mogą wytrzymać trudne warunki księżycowe. Może to obejmować redundancję sprzętu komunikacyjnego, zapasowe źródła zasilania i osłony chroniące przed promieniowaniem i ekstremalnymi temperaturami.

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.)

Poniżej przedstawiono główne cele zespołu badawczo-rozwojowego w naszym Moon camp:

Rozwój technik wydobywania regolitu: Uważa się, że hel-3 jest osadzony w regolicie Księżyca, który jest warstwą luźnej gleby i skał pokrywających powierzchnię Księżyca.
Praca nad zbieraniem wiatru słonecznego: Inną potencjalną techniką wydobywania helu-3 jest zbieranie go z powierzchni Księżyca za pomocą sprzętu zdolnego do wychwytywania cząstek wiatru słonecznego. Wiatr słoneczny to strumień naładowanych cząstek, które wypływają ze Słońca i bombardują powierzchnię Księżyca. Wiatr słoneczny zawiera hel-3 i inne rzadkie izotopy, które można przechwycić i przetworzyć w celu wydobycia helu-3.
Praca nad technikami separacji izotopów: Po wydobyciu helu-3 z regolitu lub zebraniu go z wiatru słonecznego, konieczne będzie oddzielenie go od innych gazów i izotopów. Można to osiągnąć za pomocą technik takich jak chromatografia gazowa lub laserowa separacja izotopów. Techniki te polegają na oddzielaniu gazów na podstawie ich masy cząsteczkowej lub składu izotopowego.
Opracowanie środków przechowywania i transportu: Hel-3 jest gazem o standardowej temperaturze i ciśnieniu, więc będzie musiał być przechowywany i transportowany w specjalnych warunkach. Mogłoby to obejmować sprężanie gazu i przechowywanie go w pojemnikach wysokociśnieniowych. Transport mógłby odbywać się przy użyciu specjalistycznych zbiorników lub rurociągów.

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

Sprawność fizyczna i zdrowie: Astronauci musieliby być w doskonałej kondycji fizycznej, aby sprostać fizycznym wymaganiom życia i pracy na Księżycu. Programy treningowe mogłyby obejmować połączenie ćwiczeń sercowo-naczyniowych, treningu siłowego i ćwiczeń gibkościowych, aby pomóc utrzymać ogólną sprawność fizyczną.
Umiejętności przetrwania: Życie na Księżycu wymagałoby szeregu umiejętności przetrwania, takich jak zdolność do budowania schronień, znajdowania i oczyszczania wody oraz uprawy żywności. Programy szkoleniowe mogłyby obejmować umiejętności przetrwania, takie jak pierwsza pomoc w dziczy, budowanie schronień i podstawowe techniki rolnicze.
Geologia księżycowa i nauka: Astronauci biorący udział w misji na Księżyc musieliby również zostać przeszkoleni w zakresie geologii księżycowej i metod badań naukowych. Mogłoby to obejmować szkolenie w zakresie zbierania i analizowania próbek skał i gleby księżycowej, a także szkolenie w zakresie technik laboratoryjnych i analizy danych.
Szkolenie EVA (extravehicular activity): Szkolenie EVA ma kluczowe znaczenie dla astronautów, którzy będą prowadzić badania lub czynności konserwacyjne poza swoim księżycowym habitatem. Programy szkoleniowe mogą obejmować naukę zakładania i zdejmowania skafandra kosmicznego, korzystania z systemu uwięzi do spacerów kosmicznych oraz obsługi sprzętu w środowisku próżniowym.
Komunikacja i praca zespołowa: Astronauci biorący udział w misji księżycowej będą musieli ściśle współpracować jako zespół, a także skutecznie komunikować się z kontrolą misji na Ziemi. Programy szkoleniowe mogą obejmować ćwiczenia i symulacje budowania zespołu, a także szkolenie w zakresie skutecznych technik komunikacji.
Systemy statków kosmicznych i ich konserwacja: Astronauci biorący udział w misji księżycowej będą również musieli zostać przeszkoleni w zakresie obsługi i konserwacji systemów statków kosmicznych, które dostarczą ich na Księżyc i z powrotem. Programy szkoleniowe mogą obejmować naukę obsługi systemów podtrzymywania życia, sprzętu komunikacyjnego i systemów napędowych, a także wykonywanie rutynowych czynności konserwacyjnych i napraw.

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.

Lądownik księżycowy: Do transportu astronautów i sprzętu z orbity na powierzchnię Księżyca.
i eksploracji.
Łazik księżycowy: Do przemierzania nierównego terenu powierzchni Księżyca. Łaziki księżycowe mogą być wykorzystywane do transportu astronautów i sprzętu do nowych miejsc na Księżycu, a także do zbierania próbek i przeprowadzania eksperymentów naukowych.
Pojazd księżycowy: Do transportu astronautów i sprzętu z powierzchni Księżyca z powrotem na orbitę.
Orbiter księżycowy: Do orbitowania wokół Księżyca i prowadzenia badań naukowych znad jego powierzchni.
Pojazd powrotny na Ziemię: Pojazd powrotny na Ziemię to statek kosmiczny zaprojektowany do transportu astronautów i próbek z Księżyca z powrotem na Ziemię.
Transport ładunków: Pojazd do transportu ładunków byłby potrzebny do transportu sprzętu, zaopatrzenia i materiałów na Księżyc i z powrotem.
Maszyny przemysłowe/budowlane

Inne projekty: