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: Projekt Sequana

Cowes Enterprise College  Cowes    Zjednoczone Królestwo 15-16 lat Pierwsze miejsce - państwa członkowskie ESA i Kanada

Zewnętrzna przeglądarka dla projektu 3d

Opis projektu

[42]

Opisz swój projekt Moon Camp.

Nasz obóz na Księżycu został zaprojektowany jako pierwsza placówka na Księżycu do eksploracji, rozwoju naukowego i infrastrukturalnego i jest zaprojektowany tak, aby nadawał się do zamieszkania przez cały cykl księżycowy. Używając rurki z lawą do ochrony, instalacja nie będzie wymagała dużych ilości wykopów ani ciężkich osłon przed promieniowaniem z Ziemi. Baza jest podzielona na różne sekcje, z których każda ma swój własny cel i wyposażenie, takie jak leczenie medyczne lub hydroponika, z których ta ostatnia będzie dodawać składniki odżywcze do wody płynącej do zatok hydroponicznych, a także wykorzystywać eksperymentalny system akwaponiczny, aby zobaczyć, jak ryby rozwijają się na Księżycu jako potencjalne źródło żywności. Baza jest zaprojektowana tak, aby uzyskać dostęp do lokalnych zasobów, takich jak lód z kraterów oraz metale i inne zasoby na powierzchni. Projekt ma działać jako poligon doświadczalny dla dalszej rozbudowy bazy, co pozwoli na przyjęcie dużej załogi i większej ilości zasobów.

Gdzie chcesz zbudować swój Moon Camp?

Baza księżycowa będzie znajdowała się w pobliżu bieguna północnego. Zdecydowaliśmy, że jest to najlepsza lokalizacja, ponieważ; w pobliżu księżycowego bieguna północnego znajdują się kratery, na dnie których znajduje się lód wodny. Lód może być wydobyty z kraterów i przywieziony do bazy. Bliskość bieguna północnego oznacza, że każdy pojazd podróżujący do kraterów nie będzie musiał pokonywać dalekiej drogi. Będzie on wydobywał lód przed powrotem do bazy.
Nasza baza będzie prawdopodobnie w kraterze Philolaus, gdyż podejrzewa się, że znajdują się tam rury lawowe. Bliżej biegunów słońce pozostaje na niebie quasi-stale, więc energia słoneczna może być wykorzystywana cały czas. Chcemy zrobić naszą bazę w rurze lawowej, ponieważ będzie ona chronić bazę przed promieniowaniem i mikrometeorytami. Jeśli rury lawowe zostaną odkryte dalej na północy, użyjemy ich zamiast tego.

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

Aby zbudować bazę, wysyłalibyśmy modułowe części przez rakiety nośne. Części te byłyby następnie wykorzystywane do budowy różnych struktur i pojazdów. Podłoga bazy będzie zbudowana z trójkątnych paneli z aluminium, z sześciokątnym rdzeniem, aby zachować wytrzymałość, ale zmniejszyć wagę, aby obniżyć koszty. Ściany będą wykonane z aluminiowych słupów, uformowanych w kopułę, oraz trójwarstwowego plastikowego płótna, dzięki czemu wszelkie wycieki będą mogły być wykryte za pomocą czujników i zidentyfikowane, która warstwa (warstwy) uległa przebiciu. Pojazdy będą wysyłane w górę w częściach, które można łatwo złożyć, części muszą być wystarczająco wytrzymałe, aby mogły być dalej używane bez napraw, jednak naprawy pojazdów będą przechowywane w szopie na powierzchni, która będzie wykonana z metalowych paneli wysyłanych z Ziemi. Zbiorniki i inne urządzenia zewnętrzne zostaną wysłane w częściach i zmontowane na Księżycu.

Woda
Żywność
Energia elektryczna
Air

Po założeniu bazy, rakieta lejowa poleci na trajektorii suborbitalnej, do kraterów zidentyfikowanych z lodem na dnie i wyląduje w kraterze. Lód zostanie wydobyty i zmagazynowany w promieniście odłączanych zbiornikach. Po powrocie do bazy, lód zostanie wyładowany do dużego metalowego zbiornika. Podczas księżycowego dnia, zbiornik będzie się nagrzewał dzięki energii cieplnej Słońca. Gdy lód będzie się topił, woda opadnie na dno zbiornika. Woda będzie spływać zakopanymi rurami do stacji pomp, aby można ją było wykorzystać w bazie.

Żywność będzie uprawiana w hydroponicznych zatokach przez botaników. Hydroponika będzie składać się z rzędów rur, które będą miały otwory co 457,2 mm. Rury będą na szynach, więc można je przesuwać, aby uzyskać dostęp do innych rzędów. Będziemy uprawiać soję dla białka, wapnia i tłuszczów; słodkie ziemniaki dla węglowodanów i witaminy A; kaczki/jaja kacze dla białka, witaminy B i D; paprykę dla witamin C i E oraz kiełki brukselskie dla witaminy K. Kaczki muszą mieć różnorodność genetyczną, więc będą pobierane niezapłodnione komórki jajowe. Będzie kuchnia do gotowania żywności.

W ciągu dnia wykorzystywana będzie energia słoneczna. Panele są potrzebne do zasilania całej bazy, a także do ładowania akumulatorów na noc. Aby baza miała wystarczającą moc w nocy, należy zastosować mieszankę źródeł energii. Rozwiązaniem jest użycie wodorowych ogniw paliwowych, elektroliza wody w ciągu dnia, aby przekształcić ją w H2 i O2, to może być spalane, aby uwolnić energię. Innym rozwiązaniem jest RTG (Radioisotope-Thermal-Generation), ale ze względu na promieniowanie, które wytwarza, nie jest to najlepsze rozwiązanie. Ludzkie odchody mogą być trawione do metanu i spalane dla energii.

Początkowe źródło tlenu zostanie sprowadzone z Ziemi. Będziemy elektrolizować wodę, aby uzyskać tlen. W tym procesie powstanie również gazowy wodór, który może być ponownie wykorzystany w tym samym procesie. Będziemy elektrolizować wodę uzyskaną przez stopienie lodu księżycowego. Częściowa ilość tlenu będzie pochodzić ze związków chemicznych znajdujących się w rudach księżycowych, takich jak tlenek aluminium, tlenek żelaza, dwutlenek tytanu, tlenek sodu itp. Azot najprawdopodobniej będzie musiał być importowany z Ziemi.

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.

Obóz na Księżycu zapewni ochronę przed niebezpieczeństwami przestrzeni kosmicznej, dzięki temu, że zostanie zbudowany w rurze lawowej. Zapewni to ochronę przed mikrometeorytami, skrajnymi temperaturami i promieniowaniem jonizującym pochodzącym ze słońca i głębokiej przestrzeni kosmicznej. Będzie tam sztuczny cykl dnia i nocy, dzięki temu rośliny/zwierzęta zachowują się normalnie, a członkowie załogi nie mają zaburzonego snu. Ściany będą zawierały stabilny poziom tlenu i wilgotności, aby wszystkie organizmy miały siedlisko, w którym mogą przetrwać. Aby zdrowie psychiczne załogi nie uległo degradacji, utrzymywany będzie kontakt między przyjaciółmi i rodziną, a każda osoba będzie mogła mieć jeden kilogram rzeczy osobistych. Maszyny do ćwiczeń zapewnią, że mięśnie i struktury kostne załogi nie ulegną rozkładowi z powodu braku grawitacji. Aby elektryczność statyczna generowana przez naładowane cząstki nie uszkodziła urządzeń elektrycznych, baza zostanie uziemiona na powierzchni Księżyca.

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

Załoga ma rotacyjne wzorce snu, więc co najmniej 2 członków załogi jest obudzonych w razie nagłego wypadku. Każdy członek po przebudzeniu będzie się mył i jadł śniadanie, a następnie rozpocznie pracę nad swoimi zadaniami. Każdy członek załogi będzie miał wiele ról do spełnienia, a na misji będzie dwóch ekspertów od danej pracy, którzy będą obudzeni, podczas gdy inni będą spać. Załoga będzie monitorować systemy w bazie, aby zapewnić, że żaden system krytyczny lub inny nie ulegnie uszkodzeniu. Jeśli komponent lub system się zepsuje to inżynierowie zabiorą system lub maszynę do inżynierii, jeśli jest w bazie, lub do szopy, gdzie sprzęt będzie przechowywany, aby wymagać usterek i pozwolić uszkodzonym przedmiotom kontynuować służbę na misji, jeśli przedmioty są uszkodzone poza naprawą to zostaną wysłane zamienniki. Załoga będzie również transportować materiały zebrane przez kombajny do huty, gdzie załogowy metalurg, którego będzie jeden, będzie przetwarzać materiały i uszlachetniać je, aby uzyskać użyteczne zasoby i tlen, ponieważ większość rud na księżycu jest w formie tlenku metalu. Botanicy będą obsługiwać systemy hydroponiczne i akwaponiczne, aby zapewnić, że baza ma wystarczającą ilość żywności, jednak wyprodukowana żywność prawdopodobnie nie będzie wystarczająca, aby być całkowicie samowystarczalną i dlatego będzie wymagać dostaw żywności z Ziemi, jednak ze względu na uprawę żywności wydłuży to czas pomiędzy statkami zaopatrzeniowymi. Załoga będzie prowadzić eksperymenty naukowe w swojej dziedzinie, aby zwiększyć zrozumienie Księżyca, takie jak jego struktura geologiczna lub wpływ niskiej grawitacji na organizmy żywe. Badania te pomogą zwiększyć nasze zrozumienie tego, jak stworzyć trwałą bazę na Księżycu oraz sposobów i lokalnych zasobów, które mogłyby zostać wykorzystane do rozbudowy bazy i zwiększenia jej populacji. Załoga mogłaby również zbadać plusy i minusy przemysłu i wydobycia zasobów na Księżycu, aby w przyszłości móc się do nich odnieść przy konstruowaniu dużej bazy księżycowej lub osady. Załoga mogłaby również w późniejszym okresie projektu skonstruować nowe obiekty przysłane z Ziemi lub zbudowane z zasobów i sprzętu na Księżycu. Przed nocą księżycową załoga oceni zasoby i energię zgromadzoną w bazie. W czasie nocy będą obserwować poziom wodoru i w razie potrzeby wyłączać niektóre systemy, aby upewnić się, że baza zachowa zasilanie dla krytycznych systemów, takich jak podtrzymywanie życia.



← Wszystkie projekty