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.

The Skeld

Colégio Vasco da Gama  Lizbona-Sintra    Portugalia 17, 18   4 / 0 Portugalia
Oprogramowanie do projektowania 3D: Fusion 360


Zewnętrzna przeglądarka dla projektów 3D


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


https://drive.google.com/file/d/1FkJRk8bsUs5hyyfTdTZP2nx0C9khPHjn/view?usp=share_link

Youtube Video Link:


1.1 - Opis projektu

Projekt Moon Camp Challenge polega na badaniu i budowie bazy księżycowej, która będzie w stanie utrzymać grupę uczestników.

Proces ten obejmuje odkrycie, w jaki sposób dostarczać astronautom energię, wodę, żywność i powietrze, jak chronić środowisko księżycowe, jakie materiały są używane, a także inne wyzwania, z którymi muszą się zmierzyć astronauci. Oprócz tego konieczne jest stworzenie modelu w trzech wymiarach bazy, o której mowa powyżej, ożywiając projekt i dając uczniom możliwość eksperymentowania z polem i nowymi elementami.

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

Głównym celem bazy jest zbadanie możliwości i przyszłej ekspansji ludzkości na Księżyc. Baza ma przede wszystkim cel naukowy, realizując liczne misje mające na celu zbadanie środowiska księżycowego i jego wpływu na astronautów. W związku z tym, aby zapewnić życie członkom grupy, baza umożliwia i ułatwia eksplorację powierzchni Księżyca, weryfikację fizjologii i psychologii astronautów, a także pomaga w bezpośrednim testowaniu różnych materiałów i/lub urządzeń wspomagających ekspansję i życie ludzi na Księżycu.

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

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.

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.

Wnęka w bocznej części krateru zostanie wypełniona przez Sparky-3, robota z prześwitem. W powstałej wnęce zostanie umieszczona pierwsza izolacyjna szyna z ciętego materiału, zmiękczona uretanem w celu nadania jej większej elastyczności. Następnie umieszcza się najbardziej powierzchowną osłonę, w której można umieścić wszystkie urządzenia i sprzęt niezbędny do funkcjonowania bazy. Baza składa się z różnych działów połączonych przewodami. Znajdują się w niej różne działy, w których astronauci mogą sterować wszystkimi systemami, takimi jak na przykład sala powietrzna, inna wodna itp. Oprócz działów funkcjonalnych istnieją również działy, w których astronauci mogą spać, jeść i ćwiczyć. W bardziej zaawansowanym stadium misji, baza ta może zostać rozszerzona, aby stworzyć sieć tuneli zdolnych pomieścić dużą liczbę osób.

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

Aby chronić astronautów w środowisku Lua, podstawa jest głównie zbudowana w subpolu, chroniąc podróżnych nie tylko przed promieniowaniem, ale także przed ekstremalnymi wahaniami temperatury, które występują na powierzchni Lua. Ponadto materiał konstrukcyjny zastosowany w tej bazie zapewnia astronautom ochronę zarówno przed promieniowaniem, jak i wahaniami temperatury, a także jest w stanie wytrzymać znaczne różnice ciśnień występujące między wnętrzem a zewnętrzem bazy.

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

Energię elektryczną uzyskuje się za pomocą zespołu ogniw słonecznych 90%, a także generatorów hidrogenu, używanych w sytuacjach awaryjnych. Hidrogénio używane do geradora pochodzi z elektryczności wodnej. Przewożone są do baterii Terra, gdzie gromadzona jest nadwyżka energii. Baterie te będą wykorzystywane w robotach istniejących w bazie, a także w systemach niezbędnych w sytuacjach awaryjnych.
Woda jest pozyskiwana z odłamków planety Terra i żelu z krateru Shackleton, wydobywanego przez robota Sparky-3. Żelazo to zostanie później zebrane i oczyszczone w bazie. Woda zostanie odzyskana za pomocą systemu oczyszczania wody i tłuszczów, który odzyska wodę wydaloną przez ciało astronauty. Ssak i mocz są filtrowane, a woda ponownie wykorzystywana.
Ciepło jest uzyskiwane za pomocą zbiorników ciśnieniowych z Terra, a także utleniania elektrycznego wody. Poziom azotu i tlenu w powietrzu w bazie jest regulowany przez główny sterownik i system wentylacji.
Pokarm uzyskuje się poprzez uprawę roślin we wnętrzu bazy, w warunkach zbliżonych do ziemskich. Sadzone są głównie esparcety i bataty, które są pokarmem bogatym w różne składniki odżywcze niezbędne dla zdrowia człowieka. Mięso ludzkie i wszelkie inne rodzaje materii organicznej są przetwarzane w akumulatorze metanu. Następnie metan zostanie zmieszany z wodą i wykorzystany jako płynny aduboator.

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

Aby poradzić sobie z dejetos produkowanymi przez astronautów, zastosowano dwa systemy: SPRAG (system odzyskiwania wody i gazów) oraz SPAN (system produkcji naturalnego adubo). Pierwszy z nich jest dostosowany do tłuszczów, które opróżniają mocz i gazy wytwarzane podczas ich płukania.
W przypadku wyprodukowanego moczu, jest on poddawany destylacji, uzyskując głównie mocz i destylowaną wodę. Rozcieńczona woda może zostać wykorzystana do przeprowadzenia elektrolizy lub może również zostać opróżniona. Mocznik może być wykorzystany do dodatkowej produkcji betão, jeśli jest to konieczne, lub może zostać usunięty, jeśli jest produkowany w nadmiarze.
Jeśli chodzi o fez, można je wykorzystać w innym systemie, o którym mowa, SPAN. Jego funkcją jest łączenie wszystkich kompostów organicznych wytwarzanych w metanie, które w połączeniu z wodą wytwarzają naturalną ciecz, która może być przydatna, wspomagając wzrost roślin.

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

Aby pokonać trudności związane z odległością między Ziemią a Lua, stworzono system łączności zewnętrznej i wewnętrznej (SCEI). Obejmuje on wykorzystanie satelitów komunikacyjnych, wyposażonych w anteny o dużej mocy i systemy przesyłania danych o dużej prędkości, które są umieszczone na orbicie ziemskiej i na powierzchni Księżyca.
W celu pokonania przeszkód fizycznych na lądzie, takich jak kratery lub góry, na całej długości trasy umieszczane są sztuczne satelity, które przesyłają sygnały komunikacyjne, dzięki czemu można je również wykorzystać do przesyłania sygnałów do innych ewentualnych baz.
Komunikacja między Ziemią a Księżycem jest podstawowym elementem powodzenia misji kosmicznych. Dzięki tej komunikacji naukowcy mogą otrzymywać ważne informacje na temat powierzchni Księżyca, co pozwala na znaczący postęp w naszym postrzeganiu wszechświata i naszego nowego miejsca.

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.)

Jak wspomniano wcześniej, głównym celem badania bazy jest zbadanie możliwości ekspansji człowieka na Lua, a także sprawdzenie możliwości zajęcia satelity (czy ma to znaczenie dla człowieka). W tym celu zbadano wpływ przedłużonej ekspozycji na otoczenie Lui na podróżnych w bazie, przeprowadzając przez długi czas testy diagnostyczne w celu sprawdzenia stanu fizjologii i psychologii astronautów.
Ponadto, Sparky-3, łazik wysłany do pomocy w eksploracji powierzchni Księżyca, zostanie wykorzystany do uzyskania większej ilości szczegółów na temat Księżyca, umożliwiając eksplorację stref, które nie zostały jeszcze zbadane, w celu uzyskania lepszego wyobrażenia o pozostałościach, które mogą być obecne przy ewentualnej budowie innych baz na Księżycu.
Celem astronautów jest odzyskanie różnych worków z materiałami organicznymi, które zostały usunięte z Lua podczas misji Apollo-11, Ponieważ materiał jest bogaty w bakterie i inne mikroskopijne organizmy, badanie wpływu środowiska Lua na żywe organizmy może przyczynić się do zbadania skutków długotrwałej ekspozycji na środowisko Lua.

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

Przygotowanie do misji księżycowej obejmuje połączenie umiejętności technicznych i fizycznych, a także przygotowanie psychologiczne. Są to różne kompetencje, które muszą być rozwijane:

Umiejętności techniczne: astronauci przechodzą przez rozbudowane treningi, aby rozwinąć szczególne umiejętności techniczne, takie jak pilotowanie pojazdów kosmicznych, obsługa sprzętu naukowego, naprawa systemów krytycznych i zarządzanie katastrofami kosmicznymi. Astronauci uczą się także procedur bezpieczeństwa i ratownictwa na lądzie, w tym postępowania w razie wypadku lub katastrofy.
Przygotowanie fizyczne: misja księżycowa jest wymagająca pod względem fizycznym, ponieważ astronauci muszą dostosować się do warunków zerowej grawitacji i wykonywać ekstremalne trasy. Astronauci przechodzą przez rygorystyczny reżim ćwiczeń, aby wzmocnić swoją odporność mięśniową i sercowo-naczyniową. Są również szkoleni do pracy w środowiskach o wysokich temperaturach i poziomach promieniowania.
Przygotowanie psychologiczne: życie w odizolowanym i zamkniętym środowisku może być trudne dla astronautów. Przygotowanie psychologiczne jest więc ważną częścią misji. Astronauci uczą się umiejętności rozwiązywania konfliktów, skutecznej komunikacji i radzenia sobie ze stresem. Przechodzą również symulacje misji, które mogą trwać kilka tygodni lub miesięcy, aby przygotować się do życia w przestrzeni kosmicznej.

Oprócz obszarów treningowych, astronauci są również przygotowywani do specyficznych zadań związanych z misją. Może to obejmować badanie geologii księżycowej i praktykę w odzyskiwaniu amunicji skalnej i solnej, obsługę wehikułu księżycowego i przeprowadzanie doświadczeń naukowych. Całe przedsięwzięcie ma na celu zagwarantowanie, że astronauci będą w stanie poradzić sobie z każdą sytuacją, jaka może wystąpić podczas misji.

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.

Transport materiałów niezbędnych do budowy i zarządzania bazą będzie odbywał się za pośrednictwem statku kosmicznego SpaceX, który został wybrany ze względu na jego dużą ładowność, możliwość wielokrotnego użytku (zmniejszenie kosztów eksploatacji) oraz zdolność do odbudowy w atmosferze.
Podczas dekoracji misji na Lua, Starship odbędzie szereg podróży między Terrą a Luą, aby odbudować bazę księżycową i rozpocząć proces ekspansji tej ostatniej, w najbardziej zaawansowanej fazie misji.
Oprócz Starship, innym kluczowym dla misji pojazdem jest Sparky-3. Sparky-3 to całkowicie elektryczny pojazd, którego trzy główne cele to eksploracja, wydobycie i odkrycie księżyca. Początkowo jego celem będzie odkrycie solara, na którym zbudowana zostanie baza. Później zostanie wykorzystany do odzyskania żelu PSR obecnego w kraterze Shackleton i zbadania powierzchni Księżyca.

Inne projekty: