moon_camp

Galeria Moon Camp Explorers 2019-2020

În Moon Camp Explorers, misiunea fiecărei echipe este de a proiecta 3D o tabără lunară completă folosind Tinkercad. De asemenea, trebuie să explice cum vor folosi resursele locale, cum vor proteja astronauții de pericolele din spațiu și cum vor descrie spațiile de locuit și de lucru.

Echipa: Echipa Betta

Gytool  Olomouc    Republica Cehă

Link extern pentru 3d

Descrierea proiectului

Tabăra noastră lunară este formată din 6 piramide:

1/ piramida cosmonautului - cosmonauții dorm, mănâncă, beau acolo

2/ laboratorul concepute pentru efectuarea de experimente științifice

3/ piramida serviciilor adăpostește sistemul C.O.W. de generare a oxigenului, bateriile principale, alimentarea cu apă și reciclatorul

4/ garajul pentru parcarea roverelor și a avioanelor spațiale conectate la bază pentru a face funcțional sistemul de susținere a vieții

5/ sera găzduiește plantele care produc un plus de oxigen, le amintește astronauților de casă.

6/ sala de sport găzduiește echipamente de exerciții fizice folosite zilnic de astronauți pentru a reduce impactul gravitației lunare scăzute asupra corpului lor.

Baza atunci când este complet funcțională, este echipată cu 2 rovere și 2 avioane spațiale folosite pentru sosire și plecare. Acesta poate găzdui până la 6 astronauți. De asemenea, avioanele spațiale au la bord combustibil de rezervă pentru a permite explorarea oricărei zone de pe Lună, unde pot fi efectuate diverse experimente.

Unde doriți să vă construiți Tabăra Lunii?

Aproape de polii lunari

De ce ați ales această locație?

Baza noastră este situată foarte aproape de polul sud, pe marginea unui crater, deoarece are o lumină solară aproape constantă, ceea ce permite utilizarea eficientă a panourilor solare rotative și există locații cu întuneric permanent (de exemplu, fundul craterelor) - perfect pentru sistemele vulnerabile la supraîncălzire. Schimbarea minimă a temperaturii reduce necesarul de energie pentru încălzirea/răcirea bazei și permite utilizarea unor materiale cu un punct de topire mai scăzut, de exemplu, litiu. Sondele, de exemplu Lunar Reconaissance Orbiter, au detectat cantități semnificative de gheață care poate fi folosită ca sursă de urgență de apă și oxigen (dacă este electrolizată).

Apă
Alimente
Electricitate
Aer

Baza noastră produce apă folosind sistemul C.O.W. care filtrează CO2 produs de respirație și îl transformă în solid. După ce îl separăm, are loc reacția Sabatier CO2+4H2→CH4+2H2O. Hidrogenul folosit ca și combustibil pentru zborul de ieșire este pompat într-o cameră cu 400ºC și presiune crescută pentru a reacționa cu CO2 producând metan folosit de avioanele spațiale ca și combustibil pentru zborul pe Pământ. H2O este electrolizat, hidrogenul produs este pompat înapoi în cameră pentru a menține reacția în desfășurare, iar oxigenul este eliberat și utilizat pentru respirație. Există, de asemenea, un robot care extrage gheață pentru a găsi apă. Un reprocesor de urină reutilizează apa deja produsă.

Sera noastră este principala sursă de hrană, iar leguminoasele sunt cultivate cu precădere acolo, deoarece conțin multe proteine, carbohidrați și fibre, adică lucruri esențiale pentru organismul uman. Pentru a păstra varietatea alimentelor, sunt cultivate și unele fructe și legume. Cosmonauții vor mânca ocazional carne, pește, ciocolată și alte bunătăți aduse de pe Pământ în formă deshidratată. Sera este concepută pentru a face baza sustenabilă fără alimente livrate de pe Pământ. Modulul de locuit conține provizii de urgență pentru 6 zile, adică baterii, alimente deshidratate, un mic rezervor de apă pentru a furniza apă și o intrare de aer de la sistemul C.O.W..

Baza noastră are două surse principale de energie - o rețea de 125 de metri pătrați de panouri solare rotative programate să urmărească Soarele pentru o producție maximă de energie, amplasate pe marginea craterului din apropierea bazei, iar a doua sursă de energie este reprezentată de 12 generatoare termoelectrice radioizotopice (RTG), amplasate în crater, în întuneric permanent, pentru a reduce supraîncălzirea și pentru a le oferi o diferență de temperatură mai mare între capetele calde și reci ale circuitelor, producând astfel mai multă energie datorită unui efect Seebeck mai puternic. În caz de defecțiune a ambelor sisteme, atât piramida de locuit, cât și piramida de serviciu sunt dotate cu baterii pentru a menține baza în funcțiune până la sosirea salvatorilor.

C.O.W.C. produce o mulțime de oxigen, apă, metan și hidrogen. Este nevoie de multă energie pentru a menține presiunea și temperatura pentru reacția Sabatier, pentru a pompa apa, pentru a aduce aerul în sistem, pentru a-l răci pentru a separa dioxidul de carbon și pentru a reintroduce oxigenul în aer. Atunci când este necesară reducerea consumului de energie, C.O.W. poate fi oprit, cu excepția intrării de aer și a ieșirii de oxigen. Funcționează în regim de urgență folosind granule de superoxid de potasiu:
4KO2+2H2O → 4KOH+3O2
2KOH+CO2 → K2CO3+H2O
4KO2+2CO2 → 2K2CO3+3O2
Astfel, consumul de energie este puternic redus. Modulul de locuit conține rezerve de oxigen pentru 6 zile.

Cum intenționați să vă construiți Tabăra Lunii? Ce materiale veți folosi?

Trimitem 2 roboți constructori, segmente de piramidă din oțel și titan, RTG-uri, oxigen (pentru a presuriza modulele) și panouri solare la suprafață cu o macara. Primul robot asamblează piramidele, panourile solare și RTG-urile, iar al doilea sapă blocuri de regolit, acoperind cu ele părțile laterale ale piramidelor. Regolitul este topit pentru a le proteja de micrometeoroizi și radiații. Echipamentele interne sunt realizate din aliaje de aluminiu sau plastic. Roboții rămân în apropierea bazei pentru utilizare ulterioară. Primele două expediții, cu câte 3 cosmonauți fiecare, termină baza și testează sistemele. Următoarele expediții aduc experimente științifice și încep explorarea.

 

Mediul lunar este foarte periculos pentru astronauți. Explicați cum îi va proteja tabăra lunară.

Baza îi va proteja datorită stratului de regolit topit (acum rece și solid) de pe piramide care, împreună cu construcția din oțel, protejează majoritatea radiațiilor și supraviețuiește micilor impacturi de micrometeoroizi. Stratul reduce, de asemenea, schimbările de temperatură, reducând astfel și mai mult necesarul de energie. Toate piramidele au cel puțin 1 sas, adică un cosmonaut cu un costum EVA poate merge în spațiu sau se poate întoarce la bază din orice parte a acesteia. Numeroasele sasuri reduc riscul de a rămâne blocat în timpul unei EVA (nu există niciun modul funcțional cu un sas funcțional) și simplifică operațiunile cu obiecte grele sau mari.

Descrieți o zi pe Lună pentru unul dintre astronauții din tabăra lunară

O zi obișnuită pentru un cosmonaut începe la ora 7:30. După ce termină igiena de dimineață, urmează micul dejun făcut din plantele din sera bazei, iar pe la ora 9 începe ziua de lucru. În cazul în care este programată explorarea unei alte părți a Lunii, cosmonauții pot merge în regim EVA și conduce roverul până la locul respectiv și pot sta acolo toată ziua, efectuând experimentele, sau, dacă locul este departe de bază, să zicem aproape de ecuatorul lunar, pot zbura acolo cu una dintre navete. În acest caz, cosmonauții se întorc în ziua următoare pe Pământ. Dacă nu este programată nicio explorare, se vor efectua în schimb diverse experimente în bază sau în apropierea acesteia - acest lucru ocupă tot timpul până la prânz. La prânz pe Pământ, cosmonauții din modulul de locuit se pot bucura de prânzul lor, preparat din plante de seră, la fel ca la micul dejun, dar din specii diferite de plante pentru a păstra o oarecare varietate. După-amiaza este dedicată reparării sistemelor defecte și întreținerii celor care funcționează, curățeniei, atât din interior, cât și prin intermediul EVA-urilor, precum și unor experimente după ce se termină întreținerea. La sfârșitul după-amiezii, cosmonauții fac exerciții pe instrumentul de exerciții pentru a reduce impactul gravitației lunare scăzute asupra corpului lor. În jurul orei 8, se servește cina, după care cosmonauții au timp liber. Aceștia pot folosi internetul, pot face exerciții fizice, se pot juca, pot citi sau pot face orice altceva care nu reprezintă un risc pentru ei sau pentru bază. Stingerea este la ora 22:00.


← Toate proiectele