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.
Colégio Vasco da Gama Lizbona-Sintra Portugalia 17, 18 4 / 1 Portugalia
Oprogramowanie do projektowania 3D: Fusion 360
https://drive.google.com/file/d/1ReZGQIAM1f7LxkjoXMe7X7AYMd2Xy_7U/view?usp=sharing
Celem projektu realizowanego w drugim semestrze studiów na kierunku fizyka było opracowanie bazy księżycowej w oprogramowaniu do modelowania 3D, która zostanie przedłożona w Moon Camp Challenge 2023. Sprzęt spełniał cele wyznaczone przez profesora fizyki, w tym zapewnienie warunków do życia, przestrzeni do ćwiczeń, miejsca do ćwiczeń fizycznych i laboratorium. Przeprowadzono analizę sprzętu niezbędnego do zapewnienia bezpieczeństwa wody, energii, produkcji żywności, ochrony przed asteroidami i promieniowaniem oraz stworzenia atmosfery sprzyjającej oddychaniu. Projekt został zaplanowany z dobrze zdefiniowanymi celami, co zaowocowało rozwojem umiejętności pracy ze sprzętem, organizacją i modelowaniem 3D w fusion360. Sprzęt nabył cechy, które będą wykorzystywane w przyszłych projektach.
W Moon Camp Challenge zaproponowano stworzenie modelu 3D bazy księżycowej. Baza powinna spełniać podstawowe potrzeby astronautów, takie jak: wyżywienie, utlenienie, stabilna temperatura, a także cel badań na Księżycu. Celem zrealizowanej bazy księżycowej było zbadanie produkcji energii za pomocą Helio-3, rzadkiej na Ziemi góry, która jednak występuje w znacznych ilościach na Księżycu. W związku z tym hélio-3 może zostać przetransportowany na Ziemię w celu komercjalizacji.
Baza zostanie zbudowana w bocznej części krateru Shackleton, ze względu na temperatury zbliżone do atmosferycznych, a także bliskość dużych złóż żelaza w dnie krateru. Wnęka, w której zbudowano bazę, została wykopana przez robota Sparky-3. Powodem, dla którego baza znajduje się w zagłębieniu na powierzchni Księżyca, jest ochrona przed promieniowaniem słonecznym. Z tego powodu istnieje przyzwoita izolacja od powierzchni Księżyca, ochrona przed promieniowaniem i bliskość źródła wody.
Baza księżycowa zostanie zbudowana z regolitu księżycowego i aglutynatu importowanego z Ziemi. W ten sposób będzie można chronić astronautów przed promieniowaniem i uderzeniami meteorytów, a także zapewnić przestrzeń na drodze, którą zajmą materiały konstrukcyjne.
Podstawa została zbudowana z regolitu księżycowego i z aglutynatu, który został zaimportowany z Ziemi. W ten sposób możliwe będzie zapewnienie przestrzeni na pokładzie, a także zapewnienie bazie odporności na promieniowanie i uderzenia meteorytów. Na zewnątrz budynków astronauci muszą zapewnić sobie ochronę.
W tej misji konieczne jest, aby astronauci mieli dostęp do wody pitnej i pożywienia. W związku z tym w bazie znajduje się horta, w której sadzone są pokarmy odporne na najbardziej ekstremalne warunki, bogate w składniki odżywcze i charakteryzujące się szybkim wzrostem. Do tej pory uprawiano cenouras, batatas, alface, a także trigo i beterraba sacarina, z których odzyskiwano cukier do produkcji makaronu. Zaimportowano również 50 kg soli z Terra. W odniesieniu do wody zatwierdzono złoża żelaza w kraterze Shackleton. Złoża żelaza zostały wydobyte przez jeden z księżycowych wehikułów i pozostawione w jednym miejscu. W ten sposób żel uwalnia się, pozostawiając wodę do oczyszczania w celu usunięcia zanieczyszczeń, a następnie zostaje umieszczony w zbiorniku o regulowanej temperaturze. W ten sposób woda jest doprowadzana do różnych części bazy księżycowej za pomocą puszek. Aby zapewnić utlenianie we wnętrzu bazy, zaleca się stosowanie biodegradatora, który przekształca tlen w wodór. Hidrogeny połączą się z dwutlenkiem węgla wydalonym przez astronautów i dadzą początek wodzie i tlenkowi węgla. Powoduje to obniżenie temperatury w celu upłynnienia wody, a następnie jej elektryzację, w wyniku czego powstają tlen i hidrogeny. Hidrogeny są ponownie wykorzystywane w procesie, podczas gdy oksygen rozprowadzany jest w różnych częściach bazy. Wykonuje się recykling, istniejąc 3 duże pojemniki do umieszczenia lixo. W odniesieniu do energii, baza posiada panele słoneczne jako źródło energii odnawialnej, a w przyszłości będzie posiadać centrum syntezy jądrowej, aby przekształcić węgiel 3 w energię elektryczną.
Biodestruktor wykorzystuje substancje powstałe w bazie do produkcji hidrogenu. Hidrogénio jest przesyłane przez tubę do wentylatora, gdzie reaguje z dioksydem węgla wydalonym przez astronautów, tworząc parę wodną i monoksyd węgla. Monotlenek węgla jest następnie uwalniany na zewnątrz bazy, podczas gdy w wodzie następuje obniżenie temperatury w taki sposób, że przechodzi ona do stanu ciekłego. Następnie woda jest elektryzowana lub przepuszczany jest przez nią prąd elektryczny, który oddziela tlen i wodór. Tlen jest następnie rozprowadzany w różnych częściach księżycowej bazy. Z kolei hidrogénio jest ponownie wprowadzane do wentylatora w celu odreagowania z dwutlenkiem węgla. W związku z tym istnieją dwie rurki, które krążą we wszystkich działach: jedna z nich odzyskuje dwutlenek węgla, a druga rozprowadza tlenek węgla.
Astronauci wykorzystują dwa sposoby komunikacji, pierwszy z nich to transmisja radiowa, które są używane do łączności między astronautami lub między bazami. Aby umożliwić łączność między Ziemią a Ziemią, używane są satelity na orbicie Ziemi, tak samo jak na Ziemi, a do odbioru sygnałów radiowych w bazie znajduje się centrum telekomunikacyjne z anteną paraboliczną.
Eksploracja Lui jest przedmiotem zainteresowania i poszukiwań od dziesięcioleci. Jednym z powodów, dla których ludzie chcą dotrzeć na Lua, jest możliwość eksploracji helio-3, rudego i niezwykle energetycznego pierwiastka.
Hélio-3 to izotop hélio, który może być wykorzystywany jako paliwo w reaktorach jądrowych. Spalanie jądrowe jest potencjalnie nieograniczonym źródłem bezpiecznej energii, które może zastąpić paliwa kopalne i zmniejszyć zależność od źródeł energii, które nie są odnawialne.
Chociaż hélio-3 jest pierwiastkiem rzadkim na Ziemi, występuje w znacznych ilościach na powierzchni Księżyca. Uznaje się, że hélio-3 jest wytwarzany przez wentylację słoneczną, która odkłada ten pierwiastek na powierzchni Księżyca. Oznacza to, że Lua jest potencjalnie bogatym źródłem hélio-3.
Dlatego eksploracja hélio-3 na Lua nie jest łatwym zadaniem. Lua to nieprzyjazne środowisko, z ekstremalnymi temperaturami, intensywnym promieniowaniem i wysoką temperaturą księżycową, która może zniszczyć sprzęt. Co więcej, montaż Helio-3 wymaga wydobycia materiału z powierzchni Księżyca i przetransportowania go na Ziemię, co jest niezwykle pracochłonnym i złożonym zadaniem.
Pomimo obaw, wiele osób przyznaje, że eksploracja Helio-3 na Księżycu jest celem, który warto kontynuować. Oprócz potencjału w zakresie ograniczonej i odnowionej energii, eksploracja Księżyca może przynieść ważne odkrycia naukowe i wytyczyć drogę dla przyszłych misji kosmicznych na Marsie i nie tylko.
Podsumowując, eksploracja Helios-3 na Laua jest praktycznym pomysłem, który może przynieść znaczące postępy w zakresie energii odnawialnej i eksploracji kosmosu. Mimo że mamy wiele trudności do pokonania, perspektywa źródła bezpiecznej i odnawialnej energii jest dla nas przekonującym powodem do eksploracji Lui.
Aby przygotować się do misji księżycowej, astronauci muszą nabyć specjalne umiejętności techniczne i fizyczne, a także przygotować się psychicznie.
Jeśli chodzi o umiejętności techniczne, są oni szkoleni w pilotowaniu pojazdów kosmicznych, obsłudze sprzętu naukowego, naprawie systemów krytycznych, a także uczą się procedur bezpieczeństwa i ratownictwa na odległość. Przygotowanie fizyczne jest ważne, aby poradzić sobie z warunkami zerowego ciężaru ciała i realizować trasy w przestrzeni, a także aby wspierać środowiska o wysokich temperaturach i poziomach promieniowania. Przygotowanie psychologiczne jest niezbędne, aby poradzić sobie z izolacją i ograniczeniem podczas misji, dlatego astronauci uczą się umiejętności rozwiązywania konfliktów, skutecznej komunikacji i zarządzania stresem, a także przechodzą symulacje długotrwałych misji. Ponadto są one przeznaczone do specyficznych zadań związanych z misją, takich jak badanie geologii Księżyca, zbieranie amostrad i operowanie ciałem księżycowym. Zadanie to ma na celu przygotowanie astronautów do radzenia sobie z każdą sytuacją, jaka może wystąpić podczas misji.
Do transportu na Lua wybrano statek kosmiczny, ponieważ w porozumieniu ze specjalistami od eksploracji kosmosu, wykorzystanie go do transportu materiałów i zapasów na Lua jest ekonomicznie opłacalne. Pojazd jest również zaprojektowany z systemami i częściami nadającymi się do ponownego wykorzystania, co oznacza, że koszty związane z podróżami kosmicznymi pozostaną na niskim poziomie. Statek gwiezdny jest w stanie przewieźć do 100 ton, dzięki czemu przy relatywnie zredukowanej liczbie podróży będzie w stanie dostarczyć do Lui ogromną ilość materiałów konstrukcyjnych, wyposażenia i innych niezbędnych ładunków. W związku z tym, że droga może przewieźć co najwyżej dwie osoby, w celu zagwarantowania bezpieczeństwa i wydajności podróży opracowano trzy warianty podróży.
Wewnątrz luku używane pojazdy to łazik do transportu ludzi i ponad 3 łaziki do wydobywania księżycowego regolitu, takiego jak żel, w celu przeniesienia do bazy.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 