moon_camp

Galeria Moon Camp Pioneers 2020-2021

În Moon Camp Pioneers, misiunea fiecărei echipe este de a proiecta 3D o tabără lunară completă folosind Fusion 360. 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: IESS PENTRU SPAȚIU

LICEUL EUROPEAN I.E.S.S.  Reggio Emilia (RE)    Italia 17

Vizualizator extern pentru proiect 3d

Descrierea proiectului

Proiectul *PHILOL-HOUSE* dispune de tehnologii avansate care îi vor ajuta pe astronauți să creeze cel mai bun mediu în care să trăiască și să efectueze cercetări științifice la nivel înalt.
Echipa noastră va fi implicată în studiul mediului lunar, precum și într-o analiză aprofundată a compoziției solului și a incidenței luminii. În plus, misiunea noastră se va concentra pe cercetări privind disponibilitatea apei, rezervele de apă și temperaturile mediului. În plus, vom studia dezvoltarea a ceea ce va deveni o așezare lunară reală, concepută pentru a fi locuită pe termen nelimitat în viitor.
Baza va fi amplasată în apropierea Polului Nord, în interiorul unui tub de lavă din craterul Philolaus. Această poziție strategică le permite astronauților să profite de lumina soarelui (cu ajutorul panourilor solare și al celulelor de combustibil) și de rezervele abundente de apă. Fiind subterană, baza va putea, de asemenea, să-i protejeze pe astronauții noștri de multe riscuri; printre acestea, baza oferă un adăpost împotriva meteoriților și radiațiilor.
Așezământul va fi alcătuit din patru structuri principale, fiecare dintre ele fiind împărțită în două spații: o parte superioară care corespunde unei zone de locuit și una inferioară folosită ca depozit.
Proiectul *PHILOL-HOUSE* a fost studiat pentru a găzdui astronauți pentru o perioadă lungă de timp, creând o așezare autosuficientă care utilizează resursele locale (cum ar fi apa, regolitul și lumina solară) și le reciclează reducând deșeurile finale.

Unde doriți să vă construiți Tabăra Lunii?

Am decis să ne stabilim într-un crater lunar numit Philolaus, la 550 km de Polul Nord (72°13′12″N 32°52′48″W), în interiorul căruia se află o formațiune de tuburi de lavă (15-30 de metri).
Tubul de lavă îi va proteja pe astronauți de cele trei amenințări principale ale mediului lunar: radiații, meteoriți și variații de temperatură. Deoarece am găsit un adăpost în subteran, meteoriții și radiațiile vor deveni o problemă secundară. De asemenea, așezarea în subteran reduce drastic intervalul de temperatură exterioară: în interiorul tubului de lavă, temperatura medie este de aproximativ -4 F (-20 C).
Craterul Philolaus este cea mai bună opțiune datorită poziției sale: se află în apropierea Polului, ceea ce înseamnă că are la dispoziție o cantitate mare de apă, precum și o expunere la lumina soarelui care este mult mai lungă aici decât în alte locuri de pe planetă.

Cum intenționați să vă construiți Tabăra Lunii? Descrieți tehnicile și materialele pe care le veți folosi.

În primul rând, un rover și un buggy spațial, imprimante 3D și piese de aluminiu vor fi trimise pe Lună cu o rachetă pentru a începe construcția taberei și a furniturii înainte de sosirea astronauților.
Baza noastră este alcătuită din patru structuri auto-gonflabile care se adaptează la morfologia mediului subteran; în plus, fiecare "cameră" este împărțită pe orizontală de o placă de aluminiu: în partea superioară se află zonele locuibile, în timp ce în spațiul inferior sunt adunate numeroase instrumente (inclusiv un rover, dispozitive pentru reciclarea alimentelor organice și un purificator de apă, containere pentru alimente, apă, hidrogen și oxigen, accesorii medicale, celule de combustibil și dispozitive de electroliză atât pentru extragerea apei, cât și a regolitului O2).
O rampă este folosită pentru a permite roverului să pătrundă în interiorul craterului, în timp ce fiecare spațiu de locuit are un pasaj pentru a ajunge în partea de sub camerele locuibile, unde se află diversele unelte; în plus, fiecare cameră este conectată cu următoarea printr-un pasaj prin perete.
În tabăra noastră lunară există patru spații de locuit: primul este sera, care permite plantelor să profite de lumina care vine din exteriorul craterului pentru a alimenta sistemele hidroponice. În al doilea rând, există casa astronauților, formată dintr-un dormitor, o baie, o bucătărie și o cameră de zi. În al treilea rând, există laboratorul folosit pentru cercetări științifice și, în sfârșit, o sală de sport; atât în sala de sport, cât și în laborator vor exista centre de comunicare cu Pământul.

Mediul de pe Lună este foarte periculos pentru astronauți. Explicați-le cum îi va proteja tabăra voastră lunară.

Locuințele noastre subterane le vor permite astronauților să fie protejați în permanență de radiații, dar și de meteoriți și de schimbările de căldură. În cazul în care astronauții vor părăsi locuința, vor fi protejați de un costum spațial care asigură o protecție adecvată pentru perioada în care se află departe de bază.
Cu toate acestea, mediul de pe Lună poate dăuna și corpului astronautului, care va putea rămâne sănătos și monitorizat în permanență datorită echipamentului de gimnastică. În fine, dacă apar probleme psihice, există mijloace de comunicare și ajutor psihologic oferite de controlul sistemului terestru.

Explicați modul în care tabăra dvs. de pe Lună le va oferi astronauților:
Apă
Alimente
Electricitate
Aer

În primele câteva zile pe Lună, astronauții vor supraviețui datorită unor rezerve de apă aduse de pe Pământ. Apoi, apa va fi obținută de la polul lunar, unde rezervele de apă sunt extrem de abundente. Astronauții vor folosi drone echipate cu detectoare de lumină și distanță pentru a monitoriza geologia suprafeței și geoscannere radar pentru a căuta apă în subteran și a înțelege unde trebuie să facă săpături. Apa este în principal înghețată, acesta este motivul pentru care este necesar să se folosească instrumente încălzite pentru a o extrage din sol. Odată extrasă, apa va fi transportată (sub formă de gheață) la baza noastră lunară cu ajutorul roverului; aici, ea va fi purificată de contaminanți cu ajutorul unor purificatoare specifice.

Astronauții vor mânca pentru prima perioadă de timp alimente liofilizate pe care le-au adus de pe Pământ. Apoi vor începe să cultive microgreens (care cresc în doar 15 zile), cum ar fi roșii, broccoli și varză creață; aceste legume vor fi cultivate în sere hidroponice.
Astronauții vor putea să cultive alte legume, cum ar fi spanac, creson, rachetă, ridichi, secară, quinoa, arpagic, mazăre și praz, într-un mediu de cultură de interior format din regolit și deșeuri organice folosite ca îngrășământ.
Un supliment important în alimentație va fi alga spirulină, adusă de pe Pământ, cu valori nutritive ridicate, care va suplini lipsa vitaminelor B și C.
Echipa noastră va cultiva cartofi și cartofi dulci pentru a satisface nevoile de carbohidrați. De asemenea, vor mânca alimente uscate trimise de pe Pământ.
Proteinele consumate de astronauți vor fi create de o imprimantă 3D din filamente de proteine animale aduse de pe Pământ.

Energia este folosită direct cu ajutorul fibrelor optice (filtrate la intrare) care conduc energia luminoasă în spațiile subterane și este stocată în timpul zilei lunare datorită panourilor solare instalate la polul din apropierea bazei noastre. În timpul nopții lunare, energia este furnizată de pilele de combustie care o stocaseră anterior în timpul zilei (fiind conectate la panourile solare). Celulele de combustibil reprezintă o soluție și în cazul eclipselor lunare. Această energie poate fi utilizată în mai multe scopuri, de exemplu pentru a alimenta lămpi cu LED-uri. În plus, în ceea ce privește sistemele de propulsie și de încălzire, hidrogenul și metanul vor fi sursele noastre de energie: obținem hidrogenul din electroliza apei (care produce și oxigen), în timp ce metanul îl obținem din compostarea deșeurilor organice; deșeurile anorganice (plastic și metale) sunt reciclate prin intermediul unei imprimante 3D.

Oxigenul este obținut în două moduri principale: în primul rând, poate fi extras din regolit; în acest caz, trebuie purificat după extracție și apoi depozitat în containere specifice. Chiar dacă regolitul conține cantități mari de oxigen, pentru a satisface cereri importante, acesta poate fi obținut și din electroliza apei. Datorită acestui proces simplu, apa (purificată în prealabil) produce oxigen și hidrogen.
Oxigenul pe care îl obținem în urma acestor procese poate fi folosit pentru supraviețuirea astronauților, devenind aer respirabil în spațiile de locuit datorită unor umidificatoare specifice.

Explicați care ar fi scopul principal al taberei dvs. lunare (de exemplu: scopuri comerciale, științifice și/sau turistice).

Scopul principal al explorării noastre este științific: în primul rând, credem că este nevoie de o analiză mai aprofundată a parametrilor de mediu lunar (cum ar fi solul, aerul, apa și condițiile de lumină) și de dezvoltarea unor tehnici avansate de producție alimentară. În al doilea rând, așezarea pe Lună ar testa și ar îmbunătăți capacitățile de adaptare ale oamenilor, ceea ce ar putea fi util pentru viitoarele așezări; în sfârșit, existența unei baze pe Lună ar fi extrem de convenabilă ca etapă intermediară către locații și mai îndepărtate, cum ar fi Marte, care este obiectivul viitor al multor agenții spațiale.

Descrieți o zi pe Lună pentru echipa de astronauți din Tabăra Lunii.

Astronauții se trezesc după un somn obișnuit de 8 ore. Odată treziți, iau micul dejun. Apoi petrec o oră în sala de gimnastică, unde își fac antrenamentul zilnic, planificat în prealabil de experți pentru a păstra masa musculară a astronauților.
După antrenament, gestionarea serei este încredințată unui astronaut, în timp ce restul echipajului efectuează cercetări în laborator: echipa va studia gravitația și efectele acesteia, cum ar fi pierderea de masă, dar și radiațiile, cum să le gestioneze în mod corespunzător și cum să profite de ele.
După programul de lucru de dimineață, astronauții iau prânzul.
După-amiaza, astronauții ar putea rezolva problemele tehnice care pot apărea sau ar putea ieși afară pentru activități extra-bază și explora împrejurimile cu buggy-ul spațial pentru a colecta date: prelevarea de probe de sol, înregistrarea temperaturii și a ratelor de iluminare, testarea tehnologiei care ar putea fi folosită pe Marte, analiza compoziției meteoriților și, în cele din urmă, privirea Universului fără interferențe sau atmosferă. Dacă astronauții decid să parcurgă distanțe mai mari, ei pot folosi roverul echipat anterior cu instrumente de laborator sau un telescop mare, amintind să aducă provizii de aer.
La sfârșitul zilei, echipajul stochează datele colectate, apoi stabilește o transmisiune cu Pământul pentru a raporta și a explica noile descoperiri ale zilei către sediul central. Ar putea fi un prilej de a vorbi cu rudele.
După un alt antrenament, astronauții iau cina și se culcă.



← Toate proiectele