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: Hestia

"Tudor Vianu" National Highschool of Computer Science  Bukareszt    Rumunia 15-16 lat

Zewnętrzna przeglądarka dla projektu 3d

Opis projektu

[42]

Opisz swój projekt Moon Camp.

Ludzie są i zawsze byli odkrywcami. Naszym celem jest zbudowanie obozu badawczego na Księżycu, aby poszerzyć naszą wiedzę na temat jego właściwości i możliwości dalszego rozwoju. W pierwszej fazie nasz schron pomieści 4-5 astronautów. Zbudujemy 4 moduły, zbudowane zarówno pod ziemią, jak i na powierzchni, każdy zaprojektowany z wejściem do śluzy powietrznej i połączony ze sobą tunelami. Centrum kontroli będzie koordynować wszystkie systemy podtrzymywania życia. Moduł mieszkalny, będzie posiadał sypialnie, siłownię i salony. W części badawczej będą prowadzić eksperymenty. Stacja przetwarzania gleby i wody będzie wydobywać substancje z regolitu i oczyszczać lód wodny. W osobnym module będziemy produkować energię jądrową. W centrum znajdzie się szklarnia, do uprawy naszych roślin. Cała baza będzie pokryta dachem z paneli słonecznych, który będzie również pełnił funkcję tarczy.

Gdzie chcesz zbudować swój Moon Camp?

Planujemy zbudować nasz obóz księżycowy w pobliżu biegunów księżycowych. Po przeanalizowaniu wszystkich możliwych lokalizacji dla naszej bazy: tuneli lawowych, biegunów, regionów równikowych, kraterów, doszliśmy do wniosku, że regiony polarne są najbardziej korzystną opcją. Istnieją dowody na to, że możemy znaleźć mnóstwo lodu wodnego uwięzionego przy powierzchni Księżyca w zacienionych obszarach w pobliżu biegunów. Byłoby to nie tylko realne źródło wody, ale także bardzo ważna możliwość badawcza. Co więcej, na biegunach niemal stale świeci słońce, które można zamienić w energię za pomocą naszych paneli słonecznych i wykorzystać do uprawy roślin. Ponadto, podczas gdy temperatura na powierzchni Księżyca waha się od 123℃ do -233℃, na biegunach oscyluje jedynie od 0℃ do -50℃. Ta mniejsza amplituda prowadzi do bardziej realnego sposobu utrzymania miejsca nadającego się do zamieszkania.

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

Obóz księżycowy będzie miał cztery moduły połączone tunelami i szklarnię umieszczoną w centrum. Założenie będzie zarówno pod ziemią jak i na powierzchni, więc zaczniemy od wykopania ziemi za pomocą koparki. Tam będziemy mogli skonstruować podziemne ściany, poprzez drukowanie 3d wydobytej już księżycowej gleby. Ponieważ sprowadzanie materiałów z Ziemi jest kosztowne i nieefektywne, możemy transportować tylko niewielkie ilości lekkich materiałów. Do zwiększenia wytrzymałości konstrukcji użyjemy stopów aluminium. Dach szklarni będzie wykonany z hartowanego szkła, aby wykorzystać światło słoneczne dla rolnictwa, ale także zapewnić osłonę. Cała konstrukcja będzie miała "dach" z paneli słonecznych. Ale ponieważ potrzebujemy ochrony przed trudnymi warunkami panującymi na Księżycu, odkurzymy kilka warstw polietylenu i kevlaru węglowego, uzyskując osłonę o grubości 50 cm.

Woda
Żywność
Energia elektryczna
Air

Zapewnienie wody jest jednym z najważniejszych aspektów naszego obozu księżycowego, biorąc pod uwagę jej niezbędność dla życia ludzi. Oczywiście w początkowej fazie będziemy sprowadzać wodę z Ziemi. Będziemy używać systemów recyklingu podobnych do tych na ISS, aby zapewnić, że stracimy tak mało wody, jak to tylko możliwe. Biorąc pod uwagę naszą bliskość biegunów, będziemy wydobywać pokłady lodu na Księżycu za pomocą podgrzewanych wierteł. Zebrany lód zostanie roztopiony, przefiltrowany i poddany obróbce chemicznej w celu przekształcenia go w wodę pitną i użytkową do różnych czynności (mycie, rolnictwo, prysznic).

Rośliny są w stanie z powodzeniem rosnąć w przestrzeni tylko w kontrolowanym środowisku, przy użyciu pewnych technik. Najbardziej wydajną techniką jest hydroponika. W porównaniu z konwencjonalnym rolnictwem, produkcja jest 4x większa. Przeprowadziliśmy własne badania i znaleźliśmy podobne wyniki. Moduł będzie składał się z połączonych mini-hydro-środowisk dla łatwiejszego dostępu astronautów. Dzięki temu, jeśli pojawi się jakikolwiek problem, zostanie on szybko zlokalizowany i rozwiązany. Czerwone promieniowanie świetlne, sztucznie dostarczane przez lampy ledowe, wspomaga wzrost roślin, jednak naturalne światło jest zawsze optymalnym wyborem. Nasz projekt pozwala zachować moc potrzebną do wielu innych zadań, wpuszczając do szklarni naturalne światło.

Naszym głównym źródłem zasilania będzie energia słoneczna. Niemal stałe nasłonecznienie na biegunach sprawia, że panele słoneczne są wydajne, pokrywając większą część zużycia energii. Dach obozu będzie pokryty panelami słonecznymi, co zmaksymalizuje powierzchnię przy jednoczesnej redukcji kosztów. Obfitość He-3 na powierzchni Księżyca, sprawia, że energia jądrowa jest dobrym źródłem dodatkowej mocy. Planujemy wydobywać He-3 z księżycowej gleby za pomocą robotów. Reaktor termojądrowy mógłby stać się względnie czystym i bezpiecznym źródłem energii, bez wytwarzania niebezpiecznych odpadów i radioaktywności, jak czyni to obecna technika rozszczepiania.

Dostarczenie tlenu i utrzymanie stałego składu powietrza wewnątrz bazy jest ważnym wymogiem. Tlen produkowany przez rośliny w procesie fotosyntezy jest transportowany w rurkach do wszystkich modułów obozu, a następnie uwalniany przez system klimatyzacji. Dwutlenek węgla wydychany z naszego oddychania będzie zbierany i odprowadzany do szklarni, aby mógł być wykorzystany w fotosyntezie. Szybkość produkcji tlenu może być zwiększona poprzez zbieranie alg takich jak spirulina, która potrzebuje tylko 8m2, aby zapewnić dzienne zapotrzebowanie na tlen dla osoby, będąc jednocześnie doskonałym źródłem pożywienia.

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.

Ze względu na brak atmosfery na Księżycu, nasz obóz jest narażony na kilka zagrożeń. Trzy najważniejsze kwestie, z którymi się mierzymy i które musimy wziąć pod uwagę to: zmienne temperatury, niebezpieczne promieniowanie słoneczne oraz pokazy meteorytów. Lokując naszą bazę na księżycowych biegunach minimalizujemy różnice między skrajnymi temperaturami, a ponieważ większość obozu znajduje się pod ziemią, temperatura będzie utrzymywana na stałym poziomie. Podziemna część placówki jest również bezpieczna od promieniowania i deszczów meteorytów, dlatego wszystkie istotne systemy będą znajdowały się pod powierzchnią Księżyca, a w razie nagłej potrzeby astronauci będą mogli prowadzić normalną działalność, przebywając pod ziemią. Dach paneli słonecznych będzie miał również osłonę wykonaną z kilku warstw polietylenu i węglowego kevlaru. Warstwy te zostaną połączone próżniowo, taka tarcza o grubości 50 cm zapewni ochronę przed promieniowaniem słonecznym i meteorytami.

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

"To jeden mały krok dla człowieka, jeden wielki skok dla ludzkości" to słynne zdanie powiedziane przez Neila Armstronga, pierwszego człowieka, który kiedykolwiek położył stopę na Księżycu. Wyobraźmy sobie, jak człowiek żyjący na Księżycu wpłynąłby na ludzkość. Nie ulega wątpliwości, że będzie to kolejny ważny krok w eksploracji kosmosu.

Rano, po zakończeniu podstawowych czynności higienicznych, astronauci zjedzą pierwszy posiłek dnia, składający się głównie z pokarmów o wysokim indeksie energetycznym, który może ich zasilić na cały dzień. Kolejnym zajęciem będzie ogrodnictwo, gdyż rolnictwo będzie jedynym źródłem pożywienia dla kolonii. Nie będą musieli wykonywać wiele pracy fizycznej, ponieważ "Moduł Rolniczy" składa się z zautomatyzowanych środowisk hydroponicznych.

Załoga Astronautów nie będzie podzielona na zespoły, ponieważ badania wykazały, że podzielenie małej grupy, takiej jak nasza, na zespoły hamuje relacje społeczne tak bardzo potrzebne do prawidłowego współżycia.

Kolejnym zajęciem w harmonogramie naszych Astronautów będzie prowadzenie badań na zebranych już próbkach przez kilka godzin w "module badawczym". Potem przyjdzie czas na lunch i trening fizyczny. Ponieważ grawitacja na Księżycu jest znacznie mniejsza niż na Ziemi, mięśnie zanikają w przyspieszonym tempie, więc odpowiednia ilość codziennych ćwiczeń będzie niezbędna.

Po godzinnym odpoczynku Astronauci przejdą do kolejnej części swojego dnia: Eksploracja Księżyca. Wyposażeni w skafandry kosmiczne, nasi Astronauci rozpoczną swoją codzienną podróż przez kratery Księżyca zbierając próbki do przyszłych badań, szukając najlepszych miejsc do rozbudowy nowej kolonii. Po powrocie do bazy, próbki będą przechowywane w ośrodku badawczym, czekając na przetworzenie następnego dnia. Po długim dniu pełnym zajęć, nasi Astronauci odpoczną i zjedzą ostatni posiłek dnia, mając czas wolny na swoje upragnione zajęcia.

Teraz czas, aby zarówno Astronauci, jak i załoga z powrotem do domu się wyspali, bo przecież robią małe kroki, aby ludzkość mogła wykonać ogromny skok.



← Wszystkie projekty