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: Procyon

Escola Secundária Domingos Sequeira  Leiria    Portugalia 17-18 lat

Zewnętrzna przeglądarka dla projektu 3d

Opis projektu

[42]

Opisz swój projekt Moon Camp.

Nasz projekt będzie składał się z głównego modułu w podziemiach, w którym astronauci będą mieszkać i wykonywać swoje zadania. Moduł ten ma 2 piętra, na jednym poniżej znajduje się 7 sektorów: sypialnia, strefa gotowania, strefa rekreacyjna, łazienka, wyjście i główne pomieszczenie ze wszystkimi elementami sterującymi. Na pierwszym piętrze znajduje się obszar do uprawy roślin, wodorostów, grzybów i bezkręgowców (robaków i dżdżownic). Wszystkie sektory są zaprojektowane w kształcie sześciokąta. Pomieszczenie ze sterownikami znajduje się w środku modułu, dzięki czemu każdy może mieć dostęp do każdego sektora.
Będą też 3 systemy: elektryczny (obejmujący reaktor jądrowy i system fotowoltaiczny - poprzez panele umieszczone na powierzchni), generator wody i system recyklingu (który oczyszcza już zużytą wodę).

Gdzie chcesz zbudować swój Moon Camp?

Chcemy zbudować nasz obóz księżycowy w kraterze, na biegunie południowym, ponieważ będąc wewnątrz krateru jesteśmy częściowo chronieni przed wiatrami słonecznymi, galaktycznym promieniowaniem kosmicznym i możliwymi meteorytami. Musi znajdować się na południu, ponieważ tam znajduje się zamarznięta woda, którą można przekształcić w wodę w stanie ciekłym i gdzie łatwiej będzie dotrzeć do najgłębszych obszarów skorupy, ze względu na głębokość krateru, umożliwiając eksploatację lodu i uwodnionych minerałów.
Poza tym w tym obszarze, w skrzyniach, w ciągu dnia światło nie jest bezpośrednie, dlatego temperatury nie będą wysokie, co zagraża działaniu paneli słonecznych i innych urządzeń elektrycznych. Chociaż jest tam tylko światło pośrednie, jest ono niezbędne do wykonywania wszystkich zadań astronauty.

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

Nasz obóz księżycowy będzie budowany etapami. Kiedy astronauci dotrą na miejsce, umieszczą moduł przetrwania na Księżycu (jest to część statku kosmicznego, którego użyli, aby udać się na Księżyc).
Po drugie, pierwsze piętro zostanie zbudowane z pojedynczych i chronionych modułów. Ściany zostaną zbudowane ze skał księżycowej gleby i "sklejone" cementem utworzonym z regolitu księżycowego i wody. Ściany te będą zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz pokryte gumową farbą akrylową w celu ich uszczelnienia. Meble i wyposażenie każdego modułu zostaną zbudowane za pomocą drukarek 3D zaprogramowanych przed uruchomieniem na Ziemi.

Woda
Żywność
Energia elektryczna
Air

Woda jest podstawą życia, dlatego jej wykorzystanie musi być stale monitorowane. W ten sposób woda będzie dostarczana poprzez usuwanie pozostałości wody zawartej w skałach; poprzez usuwanie wody z uwodnionych minerałów, regolitu i lodu; poprzez odzyskiwanie i uzdatnianie oczyszczonej wody; poprzez przekształcanie zanieczyszczonej wody w wodę pitną za pomocą procesów biologicznych. W celu dostarczenia wody zostanie zainstalowana stacja uzdatniania wody, w której zostanie wykorzystany lód z regionów polarnych. Lód ten będzie pozyskiwany za pomocą specjalnego wiertła, które powinno zejść do 2 metrów pod powierzchnię Księżyca.

Na początku astronauci będą musieli przetrwać dzięki podstawowym elementom przywiezionym z Ziemi. Zasoby te będą stopniowo zastępowane przez rośliny, wodorosty, grzyby i bezkręgowce hodowane w systemie produkcji żywności i "mięsa" wytwarzanego przez produkcję komórkową za pomocą bioreaktorów. Samowystarczalność ma zostać osiągnięta w ciągu roku. Produkcja żywności będzie odbywać się w pionowo ustawionych skrzyniach. Rośliny będą znajdować się w tunelach łączących.
Oczekuje się, że astronauta będzie zużywał 3200 kcal dziennie. Zapotrzebowanie na żywność wyniesie około 635 kg rocznie na osobę, co oznacza 3175 kg rocznie (biorąc pod uwagę 5 astronautów).

Głównymi źródłami energii będą energia słoneczna - przechwytywana przez panele słoneczne - a także energia jądrowa - dostarczana przez mikroreaktory jądrowe. Innym źródłem energii jest energia cieplna. Brak wiatru na Księżycu pozwala na zatrzymanie ciepła w regolicie Księżyca, które zostanie wykorzystane w procesie podobnym do systemu pompy ciepła. Eksploatacja termiczna zostanie zoptymalizowana poprzez dodanie zestawu soczewek i specjalnych luster, które pomogą kontrolować temperaturę wewnątrz i podgrzewać wodę.

Większość wody będzie uzyskiwana poprzez elektrolizę wody. Innym sposobem na uzyskanie powietrza jest wykorzystanie roślin i wodorostów do produkcji tlenu oraz zastosowanie systemu oczyszczania powietrza za pomocą systemu membranowego, który oddziela nadmiar wody od powietrza i zanieczyszczeń. Ponadto dwutlenek węgla powstający w procesie oddychania komórkowego będzie wykorzystywany do tworzenia wody przy użyciu wodoru z hydrolizy wody (w procesie, który jest wciąż w fazie rozwoju).

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.

Zamierzamy zainstalować podziemny moduł przetrwania, w którym zmieści się statek transportowy. Otwór zostanie wykonany po perforacji powierzchni księżyca. Użyjemy regolitu na szczycie konstrukcji, aby chronić przed meteorytami, wiatrami słonecznymi i niebezpiecznym promieniowaniem. Ten obszar musi być najbezpieczniejszy. Zostanie pokryty aluminium i innymi warstwami materiałów izolacyjnych i będzie miał zapasy żywności na ponad 6 miesięcy (niezbędny czas na akcję ratunkową).
Astronauci będą mieli również kamizelki do chodzenia na zewnątrz z mikro warstwami materiałów, takich jak nylon, neopren, guma, aluminizowany Mylar, Dacron, Kapton, Teflon, które chronią przed gorącem, regulują ciśnienie i chronią przed pożarami i cząstkami kosmicznymi.

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

Selekcja astronautów musi być rygorystyczna, aby upewnić się, że wybrani są sprawni fizycznie i psychicznie. Wbrew temu, co sądzi większość ludzi, dzień na Księżycu jest wyczerpujący. W zespole musi panować koleżeństwo, cierpliwość, zaufanie i altruizm. Istnieje wiele różnych zadań do wykonania w różnych obszarach. W związku z tym muszą być ludzie, którzy specjalizują się w większości z nich, tak aby żadne nie było mniej pracochłonne. Nadal konieczne jest, aby wszyscy mieli pewną wiedzę z innych dziedzin, na wypadek sytuacji awaryjnej. Dlatego wszyscy astronauci będą mieli ścisły harmonogram, który obejmuje okresy snu i posiłków podobne do tych na Ziemi, co oznacza około 8 godzin snu i 4 do 5 posiłków dziennie (10-30 minut każdy), a także higienę osobistą. Przez resztę dnia zajęcia nie będą ustalone. Większość czasu zostanie poświęcona na badania. Proponujemy, aby po pierwsze wysłać 5 astronautów (co najmniej), ponieważ są 4 zadania, które uważamy za kluczowe, a jeden z nich powinien być liderem (musi istnieć hierarchia). W głównym pomieszczeniu kontrolnym będą oni mogli nawiązywać połączenia z ludźmi na Ziemi, będzie tam ogólna kontrola miejsca zamieszkania (temperatura, wilgotność, poziomy gazów, promieniowanie i cząsteczki, które docierają do stacji księżycowej), kontrola systemu elektrycznego i kontrola modułów związanych z żywnością i zrównoważonym rozwojem (recykling wody i produkcja energii w najbardziej zrównoważony sposób). Astronauci będą mieli również 3-godzinny czas wolny. Spacery poza stacją są wyczerpujące, dlatego konieczne jest ćwiczenie (w module rekreacyjnym, w którym znajdą się dwie bieżnie i sprzęt do ćwiczeń siłowych) przez co najmniej 2 godziny dziennie. W ciągu ostatniej godziny będą mogli grać w gry poprawiające koncentrację i umiejętności myślenia, takie jak szachy, oraz rozmawiać z ludźmi na Ziemi (rodziną, szkołami i uniwersytetami). Konieczne jest przestrzeganie tego harmonogramu i dokonywanie zmian, tak aby centrum sterowania nie było pozostawione samo na dłużej niż godzinę.



← Wszystkie projekty