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.

HEARTH

Fundacja Michigan na rzecz wzmocnienia młodzieży  TROY-Michigan    Stany Zjednoczone 14   1 / Angielski
Oprogramowanie do projektowania 3D: Tinkercad


Zewnętrzna przeglądarka dla projektów 3D


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


https://www.tinkercad.com/things/2898ISUSU4G-moon-1st-floor/edit

1.1 - Opis projektu

Obóz księżycowy niesie ze sobą mnóstwo intryg, możliwości i wyzwań związanych z tworzeniem szybkich obiektów budowlanych, źródeł zasilania i dostępu do zasobów w celu długoterminowego samowystarczalności. W projekcie HEARTH Moon Camp zaproponowano podziemną strukturę bazową wykorzystującą konstrukcje wiertnicze do tworzenia pomieszczeń mieszkalnych, obiektów badawczych, uprawy roślin i białek, zarządzania odpadami i wytwarzania energii. Hearth wykorzystuje wewnętrzne jądro Księżyca w celu ograniczenia masowego transportu materiałów budowlanych, zamiast tego wykorzystuje większość zasobów znalezionych na Księżycu, a także wydobywa kosmiczne śmieci, około 30 000 ton unoszące się wokół Ziemi w celu recyklingu w przyszłym rozwoju HEARTH.

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

HEARTH jest podzielony na 5 głównych poziomów poświęconych różnym celom:

POZIOM 1: Magazyn i centrum handlowe.

POZIOM 2: Centrum dowodzenia komunikacją i turystyka będą znajdować się na najwyższym poziomie - będzie to najniższy poziom bezpieczeństwa - również środkowy panel podłogowy może wystawać na powierzchnię, dzięki czemu turyści będą mogli obserwować przestrzeń kosmiczną.

POZIOM 3: Poziom rolnictwa/produkcji żywności połączony z kosmicznymi badaniami rolnymi

POZIOM 4: Badania naukowe - eksploracja kosmosu; produkcja metanu i nawozów; przetwarzanie odpadów szarych Centra kwarantanny

POZIOM 5 - Zbrojownia

POZIOM 6 - Reaktor termojądrowy - wytwarzanie energii

Ostatecznie HEARTH będzie modelem ludzkiej kolonizacji w pobliżu Ziemi, który zostanie opracowany i udoskonalony dla innych planet. Zamiast terraformowania powierzchni i radzenia sobie z zewnętrznymi wyzwaniami planety, HEARTH ustanowił bezpieczną podziemną bazę, która pozwala na szybką budowę, minimalne zasoby budowlane i może zostać uruchomiona w ciągu 6-9 miesięcy zamiast lat.

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

Podziemna konstrukcja HEARTH zabezpiecza astronautów i innych odwiedzających przed trudnymi warunkami panującymi w przestrzeni kosmicznej, a także powierzchnią Księżyca - pierwsza warstwa zostanie wywiercona 500 FT pod ziemią. Z pięcioma poziomami, najbardziej zabezpieczone działania HEARTH będą miały ponad 1000 FT ochrony powierzchni Księżyca. Ściany HEARTH zostaną również spryskane szybkoschnącym sprayem izolacyjnym, barierą radiacyjną, elastycznym tłumieniem dźwięku (IRES), który wyeliminuje erozję, możliwe wgłębienia i naruszenie struktury ściany. Co więcej, dzięki umieszczeniu konstrukcji pod ziemią, baza może zapewnić sztuczne oddychanie powietrzem poprzez hydroponiczny wzrost roślinności. Ma to krytyczne znaczenie na wypadek awarii generatora powietrza, ponieważ będziesz mieć kilka obszarów, które będą w stanie zapewnić wymianę powietrza przez roślinność. Znajdując się pod ziemią, można również wykorzystać efekty izolacji i wymiany geotermalnej w celu poprawy ogrzewania i chłodzenia. Korzystanie z zasad geotermalnych zmniejszy drastyczne wahania temperatury.  

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.

Tunele strukturalne zostaną utworzone za pomocą wielkogabarytowej maszyny wiertniczej, a następnie aplikatora natryskowego IRES, który ustabilizuje ścianę. Inne sekcje, takie jak rurociągi, przewody elektryczne, podłogi itp. zostaną sprowadzone z Ziemi. Gdy poziom 4 - zakład uszlachetniania materiałów - zostanie uruchomiony, zakład ten będzie przetwarzał odpady kosmiczne, które oddzielą materiał przydatny w przyszłych potrzebach budowlanych. Po przejściu przez wiertło z tyłu znajduje się schowek, w którym można przechowywać wiele wykopanych materiałów zawierających wiele różnych minerałów, które można badać lub wykorzystywać w późniejszych częściach budowy. Poszczególne pomieszczenia zostaną wykonane przy użyciu małej wiertarki bez schowka. 

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

HEARTH wykorzysta integralność powierzchni Księżyca jako podstawową ochronę. W miarę rozwoju technologii ekranowania energii w przyszłości, może to zostać dodane. Co więcej, HEARTH nie ogranicza się do początkowej konstrukcji o długości 1000 stóp kwadratowych, w razie potrzeby maszyna wiertnicza może zejść jeszcze głębiej w kierunku jądra Księżyca. Daje to zespołowi konstrukcyjnemu kilka opcji, aby początkowo rozszerzyć się bliżej powierzchni i stworzyć więcej kanałów bocznych lub zejść głębiej z powodu trudnych wyzwań środowiskowych. W przypadku dużej asteroidy, zbrojownia natychmiast wkroczy do akcji, aby ją zestrzelić. Ponieważ baza została stworzona pod ziemią, takie czynniki jak promieniowanie słoneczne, wahania temperatury i małe asteroidy nie będą nawet zauważalnym problemem. 

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

Woda będzie początkowo pozyskiwana z ziemi, a następnie poprzez oczyszczanie szarych odpadów wytwarzanych przez ludzi będzie filtrowana do wody pitnej. Żywność będzie obejmować fasolę, ziemniaki, pędy bambusa i pszenicę. Źródłem białka dla astronautów będzie przepiórka, ponieważ badania wykazały, że przepiórki mogą przetrwać i rozmnażać się w kosmosie. Powietrze będzie wytwarzane ze wspomnianego wcześniej bambusa. Bambus to wyjątkowa roślina, która ma wiele różnych zastosowań. Generuje 35% więcej tlenu niż drzewa. W pełni wyrośnięty może być wykorzystywany do produkcji rusztowań. Gdy jest cienki, może być używany do produkcji przyborów kuchennych. Bambus działa również jako naturalny nawilżacz powietrza. Wreszcie, w razie potrzeby, może być spalany jako źródło paliwa. Jeśli chodzi o wytwarzanie energii, najbardziej długoterminowym planem jest energia termojądrowa. Wreszcie, wykorzystując kurze odchody i naturalne bioodpady, stworzone zostaną sztuczne wysypiska śmieci, które będą wychwytywać metan i być ponownie wykorzystywane w innych częściach obiektu.

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

Kiedy powstają odpady, pierwszą rzeczą, o której ludzie myślą, jest ich wyrzucenie. Ja jednak myślę o ich ponownym wykorzystaniu na wiele sposobów. Po pierwsze, można je ponownie wykorzystać do nawożenia gleby. Po drugie, można go starzeć i powoli przekształcać w kompost, aby ponownie wprowadzić minerały do gleby. Wreszcie można go wykorzystać do wytwarzania metanu i produkcji ciepła dla reszty bazy. 

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

Komunikacja będzie bardzo prosta: wysyłany jest sygnał, a ponieważ baza jest dość głęboka, będą małe porty, aby pomóc wiadomości podróżować dalej. Następnie, gdy dotrze do najbliższej stacji kosmicznej, ta wykona ostateczny skok i wyśle wiadomość do centrali.

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.)

HEARTH to model bliski Ziemi do symulacji kolonizacji innych światów przez ludzi, główne badania będą obejmować następujące elementy:

Szybki rozwój bazy konstrukcyjnej. Obejmuje to szybkość, wydajność i ulepszanie sprzętu, takiego jak wiertarki, aby zobaczyć, jak możemy ulepszyć projekty. 

Ponieważ większość Księżyca jest pokryta całkowitą ciemnością, autonomiczne roboty, które mogą badać nowy teren, zostaną wysłane w nieznane i przekażą wyniki badań.

System komunikacji w dalekiej przestrzeni kosmicznej do komunikacji międzygwiezdnej z powrotem na Ziemię. Po utworzeniu tej bazy głównym celem jest jej kontynuacja, a ponieważ Mars jest najprawdopodobniej następnym miejscem w Układzie Słonecznym, baza ta będzie testować, czy wiadomości mogą z łatwością podróżować na taką odległość i odkrywać sposoby na zwiększenie jej wydajności. 

Mapowanie przestrzeni kosmicznej. Większość przestrzeni kosmicznej jest nieznana, jednak z punktu widzenia Księżyca przestrzeń wokół będzie znacznie łatwiejsza do zmapowania i zobaczenia. Mapy będą musiały zostać stworzone, jeśli istnieje jakakolwiek nadzieja na zrobienie kolejnego kroku z dala od Księżyca. 

Biologia adaptacyjna Masa roślinna, która zapewni żywność, materiał budowlany, produkcję powietrza. Jednak głównym celem jest lepsze sprawdzenie, w jaki sposób rośliny te przystosują się do nowego środowiska. Powoli, jeśli rośliny te będą w stanie wytrzymać ekstremalnie trudne warunki klimatyczne i sytuacje, mogą zostać sprowadzone z powrotem na Ziemię, aby rozwiązać problem niedoboru żywności na naszej planecie. 

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

Najpierw astronauci zostaną poddani typowej procedurze astronautycznej. Ćwiczenie siły G. Antygrawitacja i inne. Kolejną rzeczą, od której zaczyna się system, jest test sprawdzający umiejętności wszystkich osób na pokładzie. Następnie w zależności od pilności zadania i stanowiska będą rozdawane osobom o wysokich umiejętnościach lub dużym zainteresowaniu tematem. Na szczycie skali pilności znaleźliby się rolnicy i ludzie pracujący przy reaktorach termojądrowych. W skali od najważniejszej do najmniej ważnej pracy jest albo reaktor termojądrowy, albo farma. Powodem jest to, że bez tych dwóch kluczowych elementów ludzie albo będą głodować, albo umrą z powodu zamrożenia przestrzeni. Najmniej ważne byłoby bezczynne siedzenie w pomieszczeniach komunikacyjnych. Następną praktyką, którą musieliby wykonać, jest naprawa. Nie zawsze na pokładzie jest odpowiednia liczba inżynierów. W nagłych przypadkach każdy powinien być w stanie cokolwiek naprawić. Co więcej, będą potrzebować rygorystycznego szkolenia w zakresie wytrzymałości psychicznej i pracy zespołowej. Nie tylko to, wszyscy powinni być również nauczeni podstaw rolnictwa i opieki nad zwierzętami w wyżej wymienionych przypadkach, gdy główni rolnicy złapali przeziębienie. 

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.

Pojazdy znajdujące się w obozie księżycowym służą do eksploracji, zadań wojskowych i wykonywania misji. Pojazdy potrzebne do uruchomienia tej bazy to wiele rakiet i wiertarek. Wiertła mają różne średnice. Wiertła o średnicy 100, 75 i 50 stóp. Wiertło 100 wywierci główny tunel. Wiertło 75 będzie wiercić korytarze i pokoje. Wiertło o średnicy 50 stóp będzie używane do tworzenia bocznych tuneli ewakuacyjnych. Część wojskowa to mechy sterowane przez ludzi. Istnieją 2 różne modele, większy będzie używany do zestrzeliwania asteroid. Mniejszy będzie służył do obrony. Część eksploracyjna to głównie łaziki gwarantujące bezpieczeństwo astronautom. Ostatnia to ukończenie misji. Są też samochody. Mają jednak wbudowany radar do zwiadu i deskę rozdzielczą, która pokazuje aktualizacje, takie jak ostrzeżenia lub tymczasowe zmiany.  

Inne projekty: