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.

Moon Glow Industries

Colegiul National "Mihai Eminescu"  Suczawa-Suceava    Rumunia 18, 17   3 / 2 Angielski
Oprogramowanie do projektowania 3D: Fusion 360



Youtube Video Link:


1.1 - Opis projektu

Moon Glow Industries stanie się podstawą nowej gospodarki i innowacyjnego sposobu życia ludzkości. Jest to pierwsza wielka księżycowa fabryka, która dąży do uprzemysłowienia helu - 3, berylu, litu. Wydobyte zasoby zostaną wysłane z powrotem na Ziemię, gdzie zostaną przetworzone i sprzedane, a pieniądze zostaną ponownie zainwestowane w przyszłe misje kosmiczne.

Nasza propozycja struktury składa się z 11 modułów o dwóch różnych rozmiarach, w tym 3 sypialni, 3 farm alg, 1 centrum komunikacyjnego i jednej siłowni. Oprócz modułów aluminiowych wykorzystamy drukarkę 3D do stworzenia tuneli z regolitu.

Załoga będzie składać się z 12 członków, z których każdy ma określone atrybuty, dlatego kładziemy nacisk na produkcję wody, tlenu i żywności.

Zespół będzie zmieniany co 4 miesiące, dzięki czemu baza będzie stale aktywna. Ponieważ nasza baza jest głównie zautomatyzowana, polegamy na robotach, niezbędne jest ostateczne źródło energii, które będzie dostarczane przez wiele paneli słonecznych i reaktor jądrowy.

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

Księżyc posiada ogromną ilość cennych i rzadkich zasobów, które mogą być wykorzystane do rozwoju ludzkiej gospodarki i postępu przemysłowego. Poprzez nasz osadnik księżycowy staramy się uczynić materiały księżycowe, hel-3, beryl, lit, bardziej dostępnymi, abyśmy mogli lepiej rozwijać przemysł obrazów medycznych, reakcji jądrowych i napędów kosmicznych. Ze względu na modułową strukturę zamierzamy w przyszłości rozszerzyć Moon Glow Industries, aby pewnego dnia osiągnąć wydajność ziemskiej fabryki. Co więcej, przewidujemy perspektywę przekształcenia naszego Księżycowego Obozu w sieć współpracujących stacji przemysłowych przy pomocy potencjalnych inwestycji i zgromadzonych zysków. Moon Glow Industries może być punktem wyjścia dla dalszych przedsięwzięć kolonialnych.

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

Nasza baza zostanie zbudowana w kraterze De Gerlache położonym 30 km od południowego bieguna Księżyca. Wybraliśmy to miejsce ze względu na jego względnie płaską powierzchnię i obfitość zasobów. Krater zawiera rozległe obszary stałego cienia w centrum i wiele mniejszych obszarów PSR wokół krawędzi krateru, które mogą skrywać lodowe złoża regolitu, kolejne zasoby dla materiałów eksploatacyjnych załogi, osłon przed promieniowaniem i materiałów pędnych.

W ten sposób nasza baza jest otoczona istotnymi zasobami lądowymi, które możemy wykorzystać do podtrzymania ludzkiego życia w obozie księżycowym. Krater de Gerlache nie jest naturalnie bogaty w hel-3; wydobycie materiałów zostanie przeprowadzone za pomocą robotów, które będą podróżować i wydobywać radioizotop z kopernikańskich regionów Księżyca.

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.

Biorąc pod uwagę fakt, że powierzchnia budynku jest pokryta warstwą pyłu księżycowego, pierwszym krokiem w budowie naszego obozu jest wysłanie robotów do czyszczenia, aż dotrą do pierwszego geologicznie stabilnego osadu. Usuną one również wszelkie nierówności terenu, które mogłyby zakłócić stabilność bazy i podejmą dodatkowe środki ostrożności, aby zapewnić jej integralność strukturalną. Drugim etapem budowy jest dostarczenie modułów kosmicznych przy pomocy 15 statków kosmicznych Orion. Pomieszczenia zostaną połączone wydrukowanymi w 3D tunelami wykonanymi z regolitu, a 8 większych modułów zostanie zmontowanych za pomocą robotów, a pokoje zostaną odpowiednio umeblowane. Wszystkie jednostki wyposażone są w okna wykonane ze szkła krzemianowego baru, aby umożliwić przepływ naturalnego światła. Miedziane rury doprowadzające tlen, dwutlenek węgla i wodę są również instalowane przez roboty. Wreszcie, po zainstalowaniu bazy, załoga wyląduje z pozostałymi zapasami, takimi jak woda i żywność, i rozpocznie produkcję tlenu za pomocą trzech farm chlorelli, z których każda ma dwa 3,85 m długości.2 zbiorniki o pojemności 5 m3. Członkowie będą sadzić rośliny i instalować laboratorium oraz centrum komunikacyjne. Główny robot górniczy zostanie przetransportowany i przygotowany do użycia przez specjalistów od robotów. W tym momencie rozpocznie się nasza misja kosmiczna.

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

Kolejnym wyzwaniem jest trudne środowisko księżycowe, które naraża bazę księżycową na mikrometeoroidy, promieniowanie słoneczne i burze pyłowe. Zagrożenia te mogą uszkodzić sprzęt, zagrozić zdrowiu astronautów i zakłócić działanie misji. Po pierwsze, promieniowanie kosmiczne jest problemem na Księżycu ze względu na prawie nieistniejącą atmosferę satelity.

W związku z tym nasza baza księżycowa jest wyposażona w zestaw ścian o grubości 60 cm, które mają strukturę przypominającą kanapkę. Z zewnątrz W ściance znajduje się warstwa aluminium, następnie wzmocniony węgiel węglowy, powietrze, wzmocniony węgiel węglowy, przestrzeń od instalacji takich jak rury, aerożel i na końcu kolejna warstwa izolującego aluminium. przestrzeń wewnętrznaktóre chronią załogę przed promieniowaniem beta i wahaniami temperatury. Pomaga to również złagodzić uszkodzenia w przypadku uderzenia meteorytu. Jak wspomniano wcześniej, szkło jest również skutecznym blokerem promieniowania.

Po drugie, musimy wziąć pod uwagę ekstremalne temperatury panujące na południowej półkuli Księżyca. Nasza baza jest wyposażona w centralny system ogrzewania, który służy zarówno do chłodzenia bazy w okresach wysokich temperatur, jak i do dostarczania ciepła, gdy region jest zimny. Po trzecie, w celu ochrony przed pyłem księżycowym, który może okazać się śmiertelny, wykorzystamy wysokiej jakości skafandry kosmiczne i śluzę powietrzną, aby zapobiec zanieczyszczeniu. W razie wypadku wewnętrznego, hermetyczne drzwi zatrzymają pożar lub eksplozję, chroniąc sypialnie załogi.

Wreszcie, kontakt z Ziemią jest niezbędny w razie wypadku, dlatego centrum komunikacyjne zostanie natychmiast odcięte od reszty bazy, chroniąc pomieszczenie tak bardzo, jak to możliwe. Dwa duże moduły są oddzielone od głównego obozu, a mianowicie garaż dla robotów i magazyn. Nie są one podłączone do rur tlenowych, aby zapobiec ewentualnym wyciekom. W związku z tym baza oferuje również dwa wyjścia, dzięki czemu ewakuacja jest bezpieczna i skuteczna dla załogi.

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

Woda

Woda nie występuje obficie w wybranym przez nas kraterze, jednak biegun południowy zawiera cząsteczki lodu uwięzione w regolicie. Nasze roboty eksploatują obszary bogate w te cząstki i dostarczają surowce do laboratorium Moon Camp, gdzie lód jest oddzielany, przekształcany w wodę, oczyszczany, a następnie wprowadzany do systemu bazy. Sprawiamy, że nasza baza jest zrównoważona poprzez recykling ścieków za pomocą systemu opartego na osmozie.

Żywność

Zdrowa i zbilansowana dieta jest niezbędna do utrzymania szczytowej wydajności astronautów podczas całej misji. Nasza baza obejmuje trzy różne moduły rolnicze, z których jeden wykorzystuje technologię aerofoniczną do uprawy różnych rodzajów sałaty. Drugi zawiera dwa zbiorniki, w których uprawiamy ryż, a ostatni przedstawia sześć skrzynek, w których będziemy sadzić ziemniaki. Na wczesnych etapach misji, podczas gdy farmy produkują pierwszą partię żywności, będziemy polegać na różnych zapasach przywiezionych z Ziemi.

Air

Na początku zajmiemy się brakiem tlenu poprzez wydobywanie regolitu i wytapianie go w wysokich temperaturach. Skały księżycowe zawierają tlenki, z których można uwolnić tlen. Po zapewnieniu stałego dopływu tlenu w ten sposób, algi w naszej bazie przekształcą dwutlenek węgla z powrotem w powietrze nadające się do oddychania. Zapewniamy przepływ gazu w całym obozie księżycowym za pomocą rozległej sieci rur, które łączą moduły z instalacją tlenową.

Power

Nasza baza wymaga pełnej sprawności energetycznej, aby właściwie spełniać swoją rolę przemysłową. Sieć elektryczna naszej bazy Moon camp jest podwójna i składa się zarówno z paneli słonecznych umieszczonych w dobrze oświetlonym miejscu, jak i mikroreaktora jądrowego, który służy jako zapasowy, jeśli panele słoneczne nie zapewniają wystarczającej ilości energii, są uszkodzone lub zaplanowano ich konserwację i wymianę.

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

Przewidujemy zrównoważoną bazę poprzez recykling jak największej ilości odpadów. Po zużyciu wody w łazience lub kuchni jest ona transportowana z powrotem do laboratorium, gdzie jest oczyszczana i ponownie wprowadzana do źródła czystej wody w celu dalszego wykorzystania. Resztki jedzenia są zbierane i przekształcane w nawóz, który jest później wykorzystywany w gospodarstwach rolnych. Dwutlenek węgla jest zamieniany w tlen za pomocą trzech modułów algowych, które są źródłem systemu wentylacji. Powietrze do oddychania jest niezbędnym zapasem, a za pomocą programu tlenowego zamierzamy ograniczyć jego ilość tak bardzo, jak to możliwe. Oznacza to, że gdy określony moduł jest pusty, system rur jest zaprogramowany tak, aby zatrzymać przepływ tlenu w tym konkretnym pomieszczeniu.

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

Wszystkie misje kosmiczne, niezależnie od naszego obozu na Księżycu, wymagają szybkich i skutecznych środków komunikacji z Ziemią. W tym celu nasz projekt wykorzysta serię satelitów na orbicie geostacjonarnej i stacji na Ziemi, które pozwolą na masową transmisję danych, a nawet obrazów w wysokiej rozdzielczości. Ponieważ nasz obóz księżycowy jest pierwszym krokiem w wielkim dziele ludzkiej ekspansji w kierunku przestrzeni kosmicznej i Księżyca, zaprojektowaliśmy naszą sieć satelitarną z myślą o skalowalności - można ją łatwo rozszerzyć na cały Księżyc. W przypadku sytuacji awaryjnej na Księżycu satelity te zapewnią komunikację w czasie rzeczywistym, co jest ważne, ponieważ możemy znaleźć najbardziej wskazany sposób działania wspólnie z zespołami na Ziemi poprzez burzę mózgów.

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.)

Głównym celem naszej bazy jest przemysł, mający na celu efektywną ekstrakcję helu-3. Jednak dane, które zbierzemy podczas naszych operacji w rzeczywistych warunkach Księżyca, będą pierwszymi w swoim rodzaju i będą miały znacznie większą wartość niż to, co obecnie znaleziono w wyidealizowanych warunkach eksperymentalnych. Zamierzamy zmierzyć długoterminowy wpływ środowiska księżycowego na ludzką anatomię w odniesieniu do degradacji kości i mięśni, które stanowią główną przeszkodę w prawdziwie trwałym osiedleniu się na Księżycu i wyciągnąć wnioski na temat tego, jak możemy poprawić się w tej dziedzinie. Nasze farmy będą pierwszymi w swoim rodzaju i przeprowadzimy na nich eksperymenty w celu znalezienia sposobów na zwiększenie plonów w przyszłych misjach na Księżycu. Obserwacja wydajności naszych procesów helu-3 jest również interesująca, ponieważ może prowadzić do postępu technicznego w technologiach wykorzystywanych do wydobywania izotopu z regolitu.

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

Nasz program przygotuje członków załogi z umiejętnościami krytycznego myślenia i podejmowania decyzji nawet pod presją czasu, a także znajomością podstaw obsługi bazy Moon Camp. Obejmuje to wiedzę na temat całej infrastruktury podtrzymywania życia, systemów grzewczych i wodnych, podstaw rolnictwa aeroponicznego i procesów przemysłowych, aby pomóc każdemu astronaucie zrozumieć pełny zakres i cele projektu. Rozpoczniemy od podstawowego etapu szkolenia, podczas którego każdy astronauta, zarówno junior, jak i weteran, będzie miał szansę zapoznać się z podstawami, takimi jak struktura obozu księżycowego, wykonywanie czynności w statku kosmicznym lub podczas EVA, a także systemy orientacji na Księżycu, komunikacji i podtrzymywania życia. Następnie rozpocznie się specjalistyczne szkolenie, podczas którego każdy członek załogi zostanie poinformowany o swojej roli w misji i przeszkolony w swoich dziedzinach. Zostaną oni również nauczeni, jak reagować w sytuacjach awaryjnych zgodnie z protokołami i poddani szkoleniu psychologicznemu, ponieważ przedłużony pobyt na Księżycu wiąże się z ryzykiem stresu i poczucia izolacji.

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.

Nasza baza na Księżycu zawiera dwa różne pojazdy. Najważniejszym z nich jest nasz robot Carrier o wymiarach autobusu, który zasila się za pomocą wbudowanych paneli słonecznych. Jest on obsługiwany przez dwóch członków załogi, którzy podróżują z nim i działa poprzez wysyłanie mniejszych robotów do zbierania plonów z wielu różnych obszarów jednocześnie. Gdy mini boty zakończą swoje zadanie wydobywcze, wrócą do głównego robota z materiałami. Wydobyte zasoby są następnie deponowane w naszym magazynie Moon Camps. Lądowisko, które działa również jako platforma startowa, znajduje się niecałe 100 kilometrów od głównej bazy i oferuje możliwość łatwego transportu materiałów rakietą z Księżyca na Ziemię i z powrotem. Nasz Obóz Księżycowy przetransportuje tyle helu-3, na ile pozwolą nam statki kosmiczne.

Inne projekty: