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: MoonPie

Colégio Vasco da Gama  Sintra    Portugalia 17-18 lat

Zewnętrzna przeglądarka dla projektu 3d

Opis projektu

[42]

Opisz swój projekt Moon Camp.

Nasz obóz księżycowy składa się z kuli z czterema strukturami w kształcie nóg, które są do niej przymocowane i stykają się z ziemią. Pod główną kulą znajduje się również oddzielna struktura, w której znajduje się oczyszczalnia ścieków i maszyny potrzebne do prowadzenia bazy, aby zapewnić, że emitowane gazy nie dostaną się do przestrzeni życiowej astronautów.

Główna kula jest podzielona na siedem pięter, na których znajduje się farma hydroponiczna, sypialnie dla czterech astronautów, salon, kuchnia, siłownia, łazienka, sala konferencyjna, warsztat, laboratorium, a na najwyższym piętrze znajduje się pomieszczenie komunikacyjne.

Cztery nogi służą również jako magazyn powietrza do oddychania, wodoru i tlenu, które służą jako zapasowe źródło zasilania.

Obok znajduje się rakieta transportująca konstrukcję na Księżyc, która służy również do przechowywania, satelita zapewniający łączność z Ziemią oraz panele słoneczne.

Gdzie chcesz zbudować swój Moon Camp?

Nasz obóz księżycowy znajduje się na powierzchni Doliny Schrödingera, na biegunie południowym,

i został wybrany z wielu powodów korzystnych dla życia naszych astronautów. Po pierwsze, biegun południowy

jest prawie stale wystawiony na działanie światła słonecznego, umożliwiając astronautom wykonywanie ich zadań bez

potrzeba sztucznego i drogiego źródła światła, a także zwiększenie paneli słonecznych

wydajność. Po drugie, lokalizacja w pobliżu krateru księżycowego na biegunie południowym pozwala astronautom na

uzyskać wodę, która istnieje w postaci lodu pod powierzchnią. Wreszcie, co nie mniej ważne, Księżyc

Obóz został zbudowany w dolinie, kilka metrów pod powierzchnią ziemi, co daje astronautom pewne poczucie bezpieczeństwa.

ochrona przed burzami radiacyjnymi, uderzeniami meteorytów i ekstremalnymi temperaturami, a nawet

choć nie jest w pełni skuteczny, dlatego struktura wymaga również dodatkowych sztucznych elementów.

ochrona.

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

Zarówno statek kosmiczny, jak i zewnętrzna struktura bazy na Księżycu muszą być lekkie, ale odporne na różne zagrożenia. Z tego powodu zostanie ona wykonana z kompozytu aluminium i węgla. Wewnętrzne struktury nie muszą być tak odporne, co pozwala na wykonanie ich z różnych kompozytów z włókna węglowego, które będą powlekane, aby wyglądały jak bardziej przyjemne materiały.

Statek kosmiczny będzie większy niż baza na Księżycu, aby baza mogła być przenoszona wewnątrz niego w dużych kawałkach, które astronauci będą mogli łatwo złożyć po wylądowaniu. Podczas budowy bazy będą oni mieszkać wewnątrz statku kosmicznego i zasilać swój sprzęt wodorowymi ogniwami paliwowymi, zużywając zmagazynowany tlen i wodór.

Ponieważ Moon camp zostanie zbudowany w dolinie, ma cztery nogi, które stykają się z nierówną glebą i dostosowują się tak, aby centralna kula była idealnie wyprostowana.

Woda
Żywność
Energia elektryczna
Air

Nasze główne źródło pozyskiwania wody na księżycowej glebie polega na zbieraniu podziemnego lodu na biegunach za pomocą diamentowego wiertła, które topi ten lód. Następnie podgrzewana rura transportuje wodę do bazy księżycowej, kończąc proces syntezy. Wreszcie, baza posiada oczyszczalnię ścieków, która uzdatnia wodę do picia, a także cały mechanizm retencji wody i wielokrotnego użytku, obejmujący nie tylko wodę używaną do codziennych obowiązków, ale także wodę wydalaną przez astronautów (pot i mocz). Proces ten tworzy odnawialny obieg wody na samej stacji.

Pomimo zabrania na Księżyc zapakowanej żywności, nasi astronauci muszą uprawiać żywność po założeniu bazy księżycowej, aby przetrwać.
Znaleźliśmy sposób na uprawę żywności bez użycia żyznej gleby lub promieniowania słonecznego - system hydroponiczny.
Dzięki hydroponice możliwe jest uprawianie ziemniaków, orzeszków ziemnych, pomidorów, papryki itp. tylko przy użyciu roztworów wodnych, składników odżywczych dostarczanych przez nawozy i rdzenia kokosowego jako substytutu.
Dzięki tej metodzie możliwe jest wyhodowanie 1 kg pomidorów przy użyciu zaledwie 70 litrów wody (przy użyciu zwykłego rolnictwa potrzebowalibyśmy 400 litrów).

Do generowania energii wykorzystamy głównie moduły fotowoltaiczne. Będą one działać prawie zawsze ze względu na duże nasłonecznienie dostępne na biegunie południowym Księżyca. Problemem paneli słonecznych jest ich niezdolność do magazynowania energii. Tak więc, jeśli panele kiedykolwiek przestaną produkować energię, baza będzie potrzebować zapasowego źródła zasilania. W tym celu wykorzystamy wodorowe ogniwa paliwowe, które zużywają zmagazynowany wodór i tlen, wytwarzając wodę i energię. Woda ta może być wykorzystywana przez ludzi lub przekształcana z powrotem w wodór i tlen do oddychania, który zużywa energię z paneli słonecznych, polegającą na jej magazynowaniu.

Oprócz wykorzystania fotosyntezy do produkcji tlenu, będziemy używać regolitu księżycowego, który składa się z tlenu. Tlen ten jest jednak związany chemicznie jako tlenki w postaci minerałów, więc jest niedostępny do natychmiastowego użycia. Aby go wydobyć, użyjemy elektrolizy stopionej soli: Najpierw regolit jest umieszczany w wyłożonym siatką koszu. Chlorek wapnia - elektrolit - jest dodawany, a mieszanina jest podgrzewana do 950 stopni Celsjusza, co nie powoduje stopienia materiału. Następnie podawany jest prąd elektryczny. Powoduje to ekstrakcję tlenu i migrację soli do anody, gdzie jest ona usuwana.

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.

Księżyc jest narażony na dużą ilość promieniowania słonecznego, ponieważ nie posiada atmosfery ani pola magnetycznego. Ponieważ nasz obóz księżycowy znajduje się na powierzchni Księżyca, jest on bardzo narażony na stałe fale promieniowania i chwilowe burze. Dlatego jest zbudowany z dość gęstych materiałów, umieszczając duże ilości masy między astronautami a źródłem promieniowania, co jest sposobem na uniknięcie ekspozycji na promieniowanie radioaktywne. Technika ta pochodzi z badań NASA. Ponadto zewnętrzne ściany Moon Camp są naładowane elektrycznie, aby odchylić trajektorię cząstek radioaktywnych. Skafandry astronautów są wyposażone w takie same naładowane elektrycznie powierzchnie, a ponadto są dość gęste, aby zapewnić ochronę przed promieniowaniem. Te dwie alternatywne techniki są również badane przez NASA.

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

Głównym celem podróży astronautów na Księżyc jest poszerzenie naszej wiedzy naukowej. W tym celu ich głównym celem jest przeprowadzenie eksperymentów naukowych, na przykład: poznanie zachowania niektórych materiałów w warunkach próżni i niskiej grawitacji; zbadanie gleby Księżyca w celu wyciągnięcia wniosków na temat jej składu i ewolucji naszego Układu Słonecznego; a nawet zbadanie fizycznych i fizjologicznych skutków długotrwałych misji w kosmosie dla ludzi, co będzie przydatne przy planowaniu innych misji w przyszłości.

Na potrzeby tych eksperymentów astronauci będą mieli do dyspozycji 3 łaziki, dzięki którym będą mogli podróżować po powierzchni Księżyca i zbierać dane, laboratorium, pokój spotkań i raportów, w którym będą mogli omawiać swoje odkrycia i zgłaszać je naukowcom na Ziemi, a także warsztat, w którym będą mogli budować i drukować 3D przedmioty niezbędne do tych eksperymentów i do codziennego życia, z nowych lub pochodzących z recyklingu materiałów, aby pomóc zmniejszyć talię.

Astronauci muszą również utrzymywać się w dobrej kondycji fizycznej i psychicznej, co jest trudne ze względu na ich izolację i zmniejszoną grawitację, która powoduje zanik kości i mięśni. Aby to zapewnić, będą musieli codziennie ćwiczyć na siłowni, wykonując ćwiczenia cardio na bieżni mikrograwitacyjnej i wykonując ćwiczenia oporowe z hantlami. Astronauci będą mieli również do dyspozycji kilka form rozrywki, takich jak gra w koszykówkę na siłowni (co będzie trudne ze względu na warunki zmniejszonej grawitacji), czytanie książek w salonie, słuchanie nagranej muzyki lub samodzielne granie na pianinie, oglądanie filmów i seriali poprzez strumieniowanie ich z Ziemi, wspólne granie w gry lub rozmowy wideo z bliskimi mieszkającymi na Ziemi. Ta szybka i niezawodna komunikacja między Ziemią a obozem księżycowym jest możliwa tylko dzięki komunikacji optycznej w wolnej przestrzeni, która wykorzystuje wiązki laserowe do przesyłania informacji z bardzo dużą prędkością.

Kolejnym systemem, który poprawi zdrowie psychiczne załogi, będą ścisłe harmonogramy. Dzień rozpocznie się od automatycznego zapalenia świateł wewnątrz Mooncamp. Następnie astronauci przygotują się do rozpoczęcia dnia pracy. Przez cały dzień będą nie tylko przeprowadzać eksperymenty naukowe, ale także sprzątać bazę, dbać o farmę hydroponiczną i oczyszczalnię ścieków, budować i drukować nowe obiekty w celu ulepszenia bazy, gotować, ćwiczyć i wykonywać wiele innych obowiązków. Pod koniec dnia będą mieli trochę wolnego czasu na zabawę.



← Wszystkie projekty