moon_camp

Moon Camp Pioneers Galeria 2019-2020

W Moon Camp Pioneers misją każdego zespołu jest zaprojektowanie w 3D kompletnego Moon Camp przy użyciu Fusion 360. Muszą również wyjaśnić, jak wykorzystają lokalne zasoby, ochronią astronautów przed niebezpiecznymi warunkami panującymi w przestrzeni kosmicznej oraz opiszą pomieszczenia mieszkalne i robocze.

Zespół: DeVolatus

Szkoła dla chłopców im. Królowej Elżbiety  Barnet    Zjednoczone Królestwo 15-16 lat

Zewnętrzna przeglądarka dla projektu 3d

Opis projektu

[42]

Opisz swój projekt Moon Camp.

Położona na biegunie południowym Księżyca, nasza baza księżycowa składa się z wielu struktur, z których najważniejszą jest struktura w kształcie hiperboloidy połączona z torusem, w którym znajduje się szereg udogodnień, od laboratoriów po sypialnie. Ze względu na niemalże próżnię, jaką tworzy Księżyc, wybraliśmy strukturę hiperboloidalną ze względu na jej wytrzymałość na ściskanie i skuteczne radzenie sobie z wewnętrznym ciśnieniem powietrza. Nasza baza wykorzystała możliwości druku 3D z regolitu księżycowego do stworzenia mocnych i ochronnych struktur dla astronautów, osłaniających ich przed promieniowaniem (problem wynikający z atmosfery Księżyca) oraz chroniących przed asteroidami. Nasza księżycowa baza wykorzystuje ochronę kraterów i regolitu, aby zminimalizować ekspozycję astronautów na promieniowanie poprzez częściowe zanurzenie bazy oraz otoczenie punktów wejścia kopułą z regolitu księżycowego. Zoptymalizowaliśmy również naszą konstrukcję pod kątem rozbudowy.

Gdzie chcesz zbudować swój Moon Camp?

Biegun Południowy w pobliżu krateru Shackleton - wynika to z licznych korzyści, jakie niesie ze sobą ta lokalizacja. Po pierwsze, region jest oświetlony niezawodnie (z wyjątkiem zaćmień), co pozwala nam w pełni wykorzystać nasze perowskitowe halogenkowe panele słoneczne, które są jednym z głównych źródeł energii elektrycznej dla naszego obozu. Po drugie, region ma znośne temperatury odpowiednie do życia, w przeciwieństwie do innych regionów, które są nie do życia do ekstremalnych temperatur. Co więcej, region ten pozwala również na wysyłanie sygnałów i komunikacji na Ziemię w łatwy sposób, co jest istotne dla naukowców, aby dzielić się odkryciami lub w nagłych wypadkach itp. Region ten obfituje również w lód księżycowy i źródła wody, co jest istotne dla osób przebywających na pokładzie, jak również źródło wodoru, który może pomóc naszemu zapasowemu regeneracyjnemu ogniwu paliwowemu. Wreszcie, pod ziemią znajdują się tunele umożliwiające rozbudowę naszych obiektów, przy jednoczesnym zachowaniu bezpieczeństwa przed asteroidami i promieniowaniem.

Jak planujesz zbudować swój Moon Camp? Opisz techniki i materiały, których byś użył.

Podstawowym materiałem będzie regolit księżycowy, który może być drukowany 3D poprzez spiekanie i wytłaczanie materiału. Nowe techniki spiekania regolitu za pomocą promieni słonecznych okazały się skuteczne i wymagają koncentracji światła słonecznego do wytworzenia struktur za pomocą drukarki 3D na dużą skalę. Może ona zostać przymocowana do łazika/robota, który może poruszać się po powierzchni dzięki technikom takim jak jednoczesna lokalizacja i mapowanie, aby naśladować oś XYZ druku 3D. Obecność krzemionki pozwala również na wytworzenie szkła, które możemy wykorzystać do produkcji luster do oświetlenia bazy.

Woda
Żywność
Energia elektryczna
Air

Woda może być wyekstrahowana i oczyszczona z moczu poprzez (forward) osmozę, która wykorzystuje skoncentrowany roztwór rozpuszczalnika. Dodatkowo możemy wydobyć lód księżycowy z pobliskich kraterów i regolitu, który pod wpływem wysokiego ciśnienia i ciepła może być stopiony i przechowywany do użytku. Dodatkowo, woda może być pozyskiwana ze środowiska samego obozu.

Najlepszą metodą produkcji żywności na Księżycu jest produkcja roślin, które mogą również uwalniać tlen. Nasz obóz używa systemu hydroponicznego, który dostarcza roślinom zastępcze minerały i wodę do wzrostu. Nasz obóz zawiera szklarnię do produkcji żywności na dużą skalę.

Podstawowym źródłem energii w naszym obozie kosmicznym jest światło słoneczne, które będzie zbierane przez perowskitowe ogniwa słoneczne - które mogą być zabrane w przestrzeń kosmiczną za pomocą cieczy i są bardziej wydajne i łatwe w produkcji niż zwykłe panele. Jako źródło zapasowe użyjemy regeneracyjnego ogniwa paliwowego w obiegu zamkniętym, które może produkować energię elektryczną z wodoru i tlenu, gdy nie ma słońca, poprzez tablice słoneczne. Drugim wsparciem będzie system solarno-mirroringowy, który ogrzewa masę termiczną (z regolitu)

Rośliny z naszych ogrodów będą produkować tlen. Dodatkowo, wydobywany regolit może produkować tlen poprzez elektrolizę stopionych soli, która ma znacznie większą wydajność niż jakiekolwiek inne metody ekstrakcji z regolitu.

Jak zamierzasz zbudować swój Moon Camp? Jakich materiałów użyjesz?

[54]

Środowisko na Księżycu jest bardzo niebezpieczne dla astronautów. Wyjaśnijcie, jak Wasz Moon Camp będzie ich chronił.

Nasz obóz księżycowy posiada zewnętrzną kopułę (wykonaną z mocnej struktury Voronoi) wykonaną z regolitu księżycowego (wydrukowaną w 3D). To może chronić ich przed promieniowaniem księżycowym i jest silne, aby wytrzymać uderzenia asteroid. Jest to miejsce w pobliżu wejścia do księżycowej struktury, ale reszta bazy znajduje się w kraterze, który jest zanurzony w warstwach regolitu księżycowego. Obejmuje to sypialnie i inne obiekty o wysokiej częstotliwości. Dzięki temu są one bezpieczne przed asteroidami i promieniowaniem. Regolit jest bardzo wytrzymałym materiałem i jest w stanie wytrzymać promieniowanie oraz jest silny na meteory. Jest to istotne z powodu braku atmosfery na Księżycu.

Opiszcie dzień na Księżycu dla waszej załogi astronautów z Moon Camp.

Astronauci z obozu księżycowego budzą się w swoich sypialniach na dole bazy. Następnie wykonują wszystkie niezbędne środki higieny przed użyciem sali ćwiczeń, aby utrzymać się w formie. Następnie wykonują rutynowe kontrole obozu księżycowego w pokoju kontrolnym i szklarni. Po zjedzeniu niezbędnych posiłków pracują w swoich rolach. Technicy wykonują wszelkie naprawy, podczas gdy naukowcy przeprowadzają eksperymenty (np. wydobycie regolitu). W ciągu dnia będą robione okresowe przerwy, aby zmniejszyć obciążenie psychiczne. Prawie wszyscy członkowie będą mieli partnera, który będzie im towarzyszył w ciągu dnia, dbając o ich dobre samopoczucie. W ciągu dnia, gdy będzie to bezpieczne, zostaną przeprowadzone dalsze kontrole okolicznych obiektów. Pod koniec dnia wysyłają na Ziemię sygnały dotyczące postępów, po czym układają się do snu. Przez cały dzień mogą odbywać się zajęcia z budowania zespołu jako rozrywka i w celu poprawy koordynacji. Podstawowym tematem, który będą badać naukowcy na moim Księżycu jest wykorzystanie zasobów in situ na Księżycu jako środka do przyszłych podróży kosmicznych i kolonizacji Księżyca, właściwości regolitu (w celu poprawy modelowania w domu).



← Wszystkie projekty