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: Echipa New Tech 7570

Technikum Noua tehnologie  Zamość    Polonia 17, 16, 18, 19

Vizualizator extern pentru proiect 3d

Descrierea proiectului

Baza noastră a fost înființată ca un proiect secundar al câtorva membri ai echipei New Tech Team 7570 din Zamość: Przemysław, Andrzej, Jakub, Wictoria și Bartłomiej. Am desfășurat activitatea în mod independent timp de peste 4 luni, pe baza unor studii și date științifice disponibile public. Baza noastră a fost proiectată ca o facilitate de cercetare de dimensiuni normale, locuibilă pe toată durata ciclului lunar. Proiectul nostru se caracterizează prin redundanță, siguranță și un accent deosebit pe confortul și productivitatea astronauților. Obiectivul nostru principal a fost de a crea un mediu prietenos pentru viață și muncă, motiv pentru care am grupat camerele în 3 tipuri: 

  • Rezidențial și de agrement, 
  • Muncă 
  • Suportul vieții și operarea obiectului, 

Întreaga instalație ar trebui să fie operată de un singur sistem informatic integrat care se va ocupa de parametrii stației, de funcțiile automate și de siguranță. Interfețele pentru operarea acestui sistem sunt amplasate lângă fiecare ușă din întreaga instalație. Pentru ca, în cazul unei defecțiuni a unuia dintre module, drumul spre următorul să nu fie întrerupt, am optat pentru redundanța menționată mai sus. Majoritatea modulelor de bază pot fi accesate în cel puțin două moduri. Baza are, de asemenea, două ieșiri principale și o ieșire suplimentară de urgență. Proiectul prezintă construcția finală de bază. DDatorită acoperirii instalației cu regolit după finalizarea construcției, nu va fi posibil să cu ușurință extindeți-o.  

Unde doriți să vă construiți Tabăra Lunii?

Ne propunem să construi nostru bază într-unul dintre microcratere pe sud-vest  margine  de Shackleton  CraterKratet Shackleton este cunoscut pentru fapt  pentru mai mult decât 80% de fiecare orbitală ciclu a lunait este expus la lumina soareluiTemperatura amplitudini sunt mult mai mică acolo, și mediul înconjurător este a puțin mai mult prietenos cu oamenii în acest respect. În adaos, a  practic  constant  expunere de sale pante la solar radiații face it a foarte favorabil locație pentru alimentarea la stație prin fotovoltaic panouri. De către contrast, a adâncime a crater  este complet  ascuns  de la solar radiațiideci acolo este probabil gheață în cantități suficiente pentru a acoperi necesarul de bazăs. 

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

Lucrând la baza noastră, am fost inspirați de schema construcției ISS. Am bazat structura bazei pe două module cheie: conectorul și sarcina corespunzătoare module. Fiecare dintre ele poate fi construit din elemente separate, mai mici, ceea ce va facilita transportul, costisitor și îndelungat, al modulelor pe suprafețele globului de argint. Am împărțit construcția bazei în 4 etape: 

  • The prima faza de construcție va să fie a avut loc cu ajutor de telecomandat lunar vehicule de la solei va au la pregătiți la teren și infrastructură necesare pentru a începe construcție 
  • The al doilea faza va de asemenea, să fie a avut loc afară de la distanță. La acest etapavehicule va au la pregătiți de bază infrastructură unde persoanele care se ocupă de procesul de construcție vor putea sta temporar în schimburi. 
  • Cea de-a treia etapă este cea mai lungă și include construcția de bază complex. Acest proces va fi de lungă durată și va necesita verificări umane la fața locului. 
  • După finalizarea construcției bază, plănuim să capac cu un strat gros de regolit. De aceea alegerea microcrăpăturilor de pe marginea vestică a Schackleton ni se pare foarte favorabilă, fiecare dintre ele are o adâncime de aproximativ 150 m și diametre de 400-500 m. În plus, "scara" lor" aranjament unul față de celălalt ar permite o ușoară acoperire a bazei cu regolit. Prin plasarea acestuia în cea mai joasă crater și împingând în jos materialul de la marginile craterelor adiacente. 
Mediul de pe Lună este foarte periculos pentru astronauți. Explicați-le cum îi va proteja tabăra voastră lunară.

Principalele amenințări la adresa astronauților care se așează pe Lună sunt: amplitudinea temperaturii, micrometeorii și radiațiile cosmice. Toate cele trei pericole pot fi evitate într-o oarecare măsură prin acoperirea bazei cu un strat gros, de câțiva metri, de regolit. Acest strat va acționa ca o izolare termică față de condițiile de la suprafață. La acesta se adaugă sistemele de încălzire din interiorul bazei, care vor fi activate pentru perioada în care stațiunea va fi amplasată apartea neiluminată a Lunii, acest lucru ar trebui să permită condiții favorabile de muncă și de viață pentru astronauți. Stratul de regolit ar trebui, de asemenea, să-i protejeze pe astronauți de radiații, acționând ca un strat gros de beton. Pentru a reduce posibilitatea pătrunderii radiațiilor în interiorul bazei și a pierderii de energie termică, pereții modulelor bazei vor fi realizați din mai multe straturi de oțel inoxidabil, aluminiu călit, kevlar, polimeri și materiale, utilizat pentru izolarea termică și ecranarea împotriva radiațiilor. 

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

Apa va fi livrată la bază împreună cu regolitul lunar de către roverele lunare și alte vehicule autonome. Cristalele de gheață extrase din regolit vor necesita mai multe etape de filtrare înainte de a putea fi consumate. De aceea, am decis să le folosim ca agent de răcire pentru reactoare, care reprezintă una dintre sursele de energie ale bazei. Gheața, preluând căldura de la reactor, se va transforma în abur de apă pentru a alimenta turbina. Apoi, apa caldă va continua să fie direcționată către un circuit separat. În acest circuit, mergând în toată baza, va da energie termică în interiorul bazei, asigurând astfel condiții adecvate pentru locuitorii bazei. Sistemul de încălzire, în diferite locuri, va include și filtre de carbon, purificând suplimentar apa. La capătul circuitului, însă, se va afla ultima etapă responsabilă de mineralizarea apei, astfel încât aceasta să fie potrivită pentru consum.

Plante precum rucola, roșiile, crețușca, ridichile, quinoa, arpagic, mazărea, soia și prazul pot fi cultivate în solul lunar. Rucola, crețușca și ridichea produc, de asemenea, semințe pe acesta. Fertilizarea treptată a solului cu ajutorul îngrășămintelor naturale produse de locuitorii stației poate permite, pe termen lung, cultivarea altor plante și, eventual, obținerea de semințe. Pentru a proteja cultura de radiații, aceasta se va afla în două module, plasate, ca și restul bazei, sub un strat gros de regolit. Prin urmare, plantele vor fi cultivate sub lumină artificială. Ferma va fi irigată de un sistem de aspersoare suspendate de tavanul modulului. În plus, împreună cu astronauții, vor fi trimise în stații icre fertilizate, din care ar trebui să poată crește pești la fața locului. Unul dintre module va avea un acvariu destinat acestui scop.

Pentru a spori securitatea bazei, am decis să folosim două sisteme de alimentare independente. Prima și principala sursă de energie sunt, bineînțeles, panourile fotovoltaice, care sunt foarte eficiente în aceste condiții. Dar, pentru a asigura redundanța și pentru a garanta siguranța, am decis să plasăm în bază o sursă de energie de urgență sub forma unui reactor nuclear (cu putere limitată pentru a minimiza riscul de iradiere a bazei și de catastrofă). În cazul deteriorării instalației de panouri fotovoltaice, va fi posibilă creșterea temporară a puterii generatorului, astfel încât acestea să suplinească temporar lipsurile de alimentare cu energie electrică pentru elementele strategice pentru funcționarea bazei. Astfel, rezidenții bazei vor avea timp să repare instalația avariată, fără teama de a rămâne fără energie electrică și de a opri astfel instalațiile de susținere a vieții din bază.

Rezervoarele cu oxigen și alte elemente care compun aerul potrivit pentru respirația umană vor trebui inițial să fie aduse la bază de pe Pământ. Datorită faptului că o persoană, în procesul de respirație, consumă doar oxigen, iar restul elementelor sunt returnate în atmosferă, va fi necesar să se reaprovizioneze doar oxigenul. O parte din oxigenul necesar va fi refăcut de plante, dar un număr mic de plante cultivate la stație nu va putea reface stocul de acest element în mod continuu. Prin urmare, o parte din apa potabilă produsă pentru bază va fi supusă electrolizei. Cantități mari de oxigen se găsesc, de asemenea, în regolit, folosind aparatura adecvată, ar fi posibil să se separe cantități suficiente din acest element.

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

Baza ar urma să fie în primul rând un centru de cercetare destinat studierii posibilității de a obține diferite materii prime din luna și posibilitatea de a le utiliza în continuare în explorarea spațială și în aplicații comerciale. La începutul existenței sale, instalația va pune un accent deosebit pe efectuarea de cercetări privind achiziția în masă a elementelor și compușilor chimici dați din depozitele și compușii disponibili pe suprafața Lunii. 

  • Hidrogen (lichid și gazos), 
  • Oxygen (lichide și gazoase), 
  • Metan (lichid și gaz), 
  • Hel-3, 

Hidrogenul, oxigenul și metanul sunt principalele componente ale combustibilului pentru rachete CH4/LOX. Hidrogenul poate fi obținut în cantități infime din atmosferă și prin electroliză din apa înghețată lunară. Oxigenul poate fi obținut cu ușurință atât prin electroliză, cât și din regolitul lunar. De asemenea, ar fi esențial să se obțină heliu-3, care are proprietăți foarte dorite în multe industrii, iar resursele sale pe Pământ sunt foarte limitate. 

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

Ciclul zilnic, împreună cu sistemele de susținere a vieții de pe stație, va fi susținut de computerul de bord al stației, ale cărui interfețe vor fi amplasate în partea stângă a fiecărei uși din interiorul stației. Tstația a fost proiectată pentru a oferi condiții confortabile de lucru și de trai pentru 10 persoane. Ciclul zilnic va fi împărțit în trei părți de 8 ore. Opt persoane din personalul postului vor lucra în funcție de ciclul determinat de sistem, în timp ce doi altă bază rezidenți va lucra în timp ce restul echipajului doarme. Oamenii care lucrează într-un ciclu zilnic alternativ vor controla parametrii stației, vor menține o legătură cu pământul. O astfel de împărțire va asigura că baza nu va fi niciodată lăsată fără supraveghere umană și, astfel, va crește siguranța locuitorilor săi. În fiecare săptămână va fi o schimbare de persoane care lucrează în cadrul ciclului alternativ zilnic. Astronauții din ciclul zilnic normal își vor începe ziua cu o toaletă de dimineață și o masă, pe care o vor lua împreună în sala de ședințe. Ei vor avea la dispoziție o oră pentru a face acest lucru din momentul în care sistemul îi va trezi. Apoi, cei 8 ore schimbul va începe, cu ședința de informare, Adică. repartizarea sarcinilor și a atribuțiilor pentru o anumită zi. Fiecare dintre angajații bazei se va ocupa de alte sarcini și elemente ale postului în funcție de specializarea sa. După terminarea turei de 8 ore, va avea loc masa de prânz, după care angajații bazei vor avea la dispoziție aproximativ 4,5 ore pentru ei înșiși, timp în care vor putea să se conecteze cu familiile lor, să se relaxeze, să verifice ce se întâmplă pe pământ prin intermediul internetului etc. Următoarele 2 ore vor fi dedicate antrenamentului în sala de sport, (care, din cauza gravitației scăzute, va fi obligatorie pentru locuitorii bazei), precum și de a avea grijă de igienă și de a mânca următoarea masă. Ultimele 8 ore din ciclul zilnic vor fi, bineînțeles, dedicate somnului. 



← Toate proiectele