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: MVP

Edith-Stein-Schule  Darmstadt    Niemcy 17-18 lat Trzecie miejsce - państwa członkowskie ESA i Kanada

Zewnętrzna przeglądarka dla projektu 3d

Opis projektu

[42]

Opisz swój projekt Moon Camp.

Nasz Moon Camp to praktyczna i możliwa do rozbudowy baza dla dwóch do trzech osób. Ważne było dla nas, aby podejść do zadania z nowymi kreatywnymi podejściami, ale zawsze pozostać w granicach możliwości. Zależało nam również na maksymalnie wydajnej konstrukcji bazy, która powstaje z niewielu zasobów, ale jednocześnie chroni astronautów. Nasza baza księżycowa skupia się również na wykorzystaniu zasobów in-situ (ISRU), co wyraźnie widać po jej lokalizacji i użytych materiałach budowlanych. Ale chcieliśmy również przemyśleć sposób budowania bazy poprzez nasze przedłużenie obozu w ramie drzwi. Najważniejszym punktem jest zdrowie astro i dlatego zintegrowaliśmy miejsca odosobnienia, naturalne światło i w ten sposób stworzyliśmy zdrowy styl życia dla naszych astronautów.

Gdzie chcesz zbudować swój Moon Camp?

Zbudowalibyśmy Mooncamp ucho księżycowego bieguna południowego. Dobrym miejscem byłaby krawędź krateru Shackleton, bo tam byłby 80-90% oświetlony światłem słonecznym. To gwarantowałoby nam energię. Jednocześnie mielibyśmy dostęp do jednego z największych zasobów wody na Księżycu. Również temperatura nie osiąga dziennych ekstremów temperaturowych w szerokościach równikowych. Pozwoliłoby to na dłuższe wyprawy i więcej możliwości pracy na zewnątrz na powierzchni Księżyca. ICE można by stopić, by mieć nadzieję na wodę zdatną do picia. Można by również oddzielić tlen i wodór od wody i użyć ich do oddychania powietrzem i paliwem. Byłaby dana komunikacja, bo astronomiczne fale radiowe mogą tam występować w używalnych częstotliwościach. Rudy mogą dać więcej możliwości dla 3D-Printing. W końcu to miejsce byłoby wdzięczne i dawałoby piękny widok na ziemię.

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

Wspomniana wcześniej budowa naszej bazy będzie przebiegała w dwóch fazach. W pierwszej fazie wszystko odbywa się automatycznie i za pomocą robotów. W pierwszym podejściu przybywa robot z drukarką 3D z szeregiem "blobów". Są to nadmuchiwane kopuły z cienką membraną i zintegrowanym systemem wentylacyjnym. Mobilny robot 3D-printer przygotowuje mieszankę skał księżycowych i tworzy solidną i ochronną powłokę. Ważne jest, aby zauważyć, że obszar drukowania 3D jest zbudowany nieco perous. W drugiej fazie astronauci lądują w lądowniku, na którym przymocowane są 3 "ramy drzwi". Można je zdemontować i tworzą one bezpośrednią rurę do lądownika i są z nim szczelnie połączone powietrzem. Poprzez mechanizm elektryczny krawędzie ramek drzwiowych mogą być podgrzewane, po czym porowata warstwa drukarki 3D jest usuwana. Umożliwia to bezpośrednie i szczelne połączenie z blobami.

Woda
Żywność
Energia elektryczna
Air

Jak już wspomniano zdecydowaliśmy się na budowę obozu księżycowego na skraju krateru Shackleton. Jeśli chodzi o wodę, chcieliśmy przefiltrować zamarzniętą wodę, aby ją rozmrozić i włączyć do systemu wodnego. Jako pierwsze rozwiązanie chcemy sami dodać wodę do systemu wodnego, która została pozyskana w kraterze. Woda zostanie następnie przepłukana do zakładu recyklingu. Jako rozwiązanie długoterminowe chcemy zainstalować system pomp, który rozmraża, filtruje i pompuje wodę. Jeśli pojawią się jakieś problemy z początkowym zaopatrzeniem, Moon Rover może pomóc.

System żywnościowy jest również systemem dynamicznym. Na początku więc spożywa się żywność, która została przywieziona. Ale tak szybko, jak to możliwe, przestawiliśmy się na jedzenie uprawiane w domu. Mówiąc konkretnie, chcemy uprawiać blob vertical farming. Z nasion, które przywieźliśmy ze sobą, ale wyprodukowalibyśmy mieszankę gleby, która uzupełniłaby księżycowy pył o niezbędne minerały. Aby przełamać monotonię jedzenia, użylibyśmy drukarki 3D do żywności, która może gotować różne potrawy z przyprawami i teksturami. W ten sposób chcemy utrzymać morale załogi, ale też stworzyć rutynę.

Jako system energetyczny chcielibyśmy uniknąć energii jądrowej, jeśli to możliwe, aby uniknąć niepotrzebnego promieniowania. Ponadto chcemy generować odnawialne źródło energii poprzez nasze panele słoneczne, które zbudujemy na krawędzi krateru Shackleton. W ten sposób uzyskamy zalety bieguna południowego i będziemy mieli 90% słońca rocznie. Ale do systemu dołączone są baterie. Można je wykorzystać do łazika księżycowego lub robota z drukarką 3d. Zebrana energia jest również wykorzystywana do wydajnego oświetlenia LED rolniczego bloba, systemu wentylacji i systemu recyklingu wody.

System powietrzny jest zintegrowany ze wszystkimi blobami od początku misji księżycowej. Dzięki temu można je napompować i poprzez rurki podłączyć do systemu tlenowego w lądowniku. Jako system wentylacji i filtracji chcemy w większej skali przeprowadzić eksperyment Mars Oxygen ISRU Experiment (MOXIE), który jest również planowany dla Perseverance Rover. Będzie on przetwarzał zdegenerowany dwutlenek węgla astronautów na niewielką ilość czystego tlenu. Ale oczywiście chcemy też wykorzystać konwencjonalne systemy klimatyzacji, takie jak te używane na ISS.

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.

Naszą bazę pokryjemy wydrukowaną w 3D warstwą księżycowego pyłu. To ochroni nas przed promieniowaniem i uderzeniem przez deszcz meteorytów. Jednocześnie mamy naturalną izolację, która zabezpiecza nas przed ekstremalnymi wahaniami temperatury. Górna część naszego księżycowego lądownika będzie wyposażona w takie same izolacje jak Międzynarodowa Stacja Kosmiczna, więc tam również jesteśmy chronieni przed promieniowaniem. Gdyby ta część została uszkodzona przez meteoryty, możemy użyć dolnej połowy lądownika jako wrót przeciwpowodziowych. W przypadku uszkodzenia, 3D-printrobot mógłby naprawić warstwę lub astronauci mogliby dokonać napraw np. w górnej części lądownika. Rudy mogłyby pomóc w budowie części zamiennych lub ochrony dla dalszej rozbudowy. Szkło zarówno w lądowniku jak i w łaziku musi okazać się bezpieczne. Jako odniesienie moglibyśmy użyć istniejących okien jak Cupola.

Opiszcie dzień na Księżycu dla waszej załogi astronautów z Moon Camp.
Dzień na Mooncamp zaczyna się w "Main Blob", gdzie znajdują się łóżka "moonautów". Po przebudzeniu moonauci mogą wziąć prysznic, skorzystać z toalety lub umyć zęby przy elementach kąpielowych w "Community Blob". Po tej porannej rutynie mieszkańcy mogą wziąć trochę jedzenia z "Bloku Farm" i mają możliwość przygotowania go w kuchni w Bloku Głównym lub mogą zjeść magazyn bezpośrednio w Bloku Wspólnotowym. Po skończonym śniadaniu mogą wykonać trening w jednym z elementów fitness w Community Blob. Jeśli na zewnątrz panuje przyjazna dla życia temperatura, mogą odbyć wyprawę w celu napełnienia zbiorników z wodą lub zdobycia próbek powierzchni Księżyca, wody, rud lub innych ciekawych rzeczy, które znajdą. Wraz z wycieczką mogą też zainstalować teleskopy lub dokonać kilku napraw. Gdy wrócą do swojej bazy, mogą przeprowadzić jakieś badania nad okazami, które wcześniej zdobyli. Po tej dużej ilości pracy moonauci mają trochę wolnego czasu, który mogą wykorzystać na grę w szachy, rozmowy z bliskimi lub podziwianie niesamowitego widoku z lądownika. Jeśli skończą z tym, muszą dostać kolejny posiłek, w taki sam sposób jak wcześniej. Jak skończyli, muszą pracować nad rozbudową, jak np. system pomp wodnych. Muszą też zająć się konserwacją ważnych systemów, np. separatora wody. Jako zajęcia integracyjne, muszą robić coś takiego jak gra w "moonball" lub szachy. Jeśli to nie będzie częścią codziennej rutyny, mieszkańcom nie będzie łatwo przetrwać. Kiedy dzień się kończy, muszą zjeść kolację, jak każdy wcześniejszy posiłek. Przed pójściem do łóżka mają trochę czasu prywatnego. W tym czasie mogą czytać książkę, fotografować lub uczyć się gry na instrumencie muzycznym. Wszystkie osobiste rzeczy są przechowywane w częściach łóżka w Main Blob. Na koniec mogą znaleźć w swoim łóżku swój sen o wszechświecie i rozpocząć kolejny das z nową mocą. Baza posiada zintegrowany system alarmowy, który włącza się w przypadku wystąpienia jakichkolwiek niebezpiecznych zagrożeń. Jeśli zdarzy się bardzo mało prawdopodobny przypadek, że będą musieli ewakuować się z bazy, mogą użyć lądownika do odłączenia się i polecieć z resztką paliwa z powrotem na Ziemię. Jeśli nie będzie to możliwe, mogą uciec z łazikiem do miejsca, gdzie inna misja będzie mogła ich odebrać.



← Wszystkie projekty