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: Partea întunecată a brânzei

UTC Portsmouth  Portsmouth    Regatul Unit 16

Vizualizator extern pentru proiect 3d

Descrierea proiectului

Misiunea bazei noastre lunare va fi împărțită în 4 etape inițiale:

În etapa 0, o mică echipă va fi trimisă să instaleze o imprimantă 3D automată de sinterizare cu laser înainte de a se întoarce acasă, pentru a produce cărămizile necesare pentru construirea bazei și, într-o misiune separată, pentru a instala un mic reactor nuclear cu câțiva specialiști.

Etapa 1 va include 2 rachete, una care va trimite resursele de construcție (cadre, corturi și sasuri), iar cealaltă va aduce echipajul inițial - folosind cadrele ușor de construit și cărămizile tipărite (produse în mod continuu între misiuni), aceștia pot construi cele 3 cupole inițiale ale centrului. 

Etapa 2 va include mai multe materiale de construcție pentru a produce 3 cupole exterioare mai mari pentru a extinde baza, precum și resurse pentru a susține echipajul și pentru cercetare - mai mulți oameni vor veni în a treia și ultima rachetă a etapei 2 pentru a completa echipajul. 

În etapa 3, un echipaj de rezervă va fi trimis pentru a înlocui echipajul inițial care a urcat în etapa 1, precum și orice echipament sau materiale solicitate de echipaj - această încărcătură va acționa ca un răspuns la orice probleme sau necesități identificabile doar de către echipaj pentru a se asigura că orice probleme neprevăzute au un loc în plan pentru a fi rezolvate. 

Toate încărcăturile utile vor fi livrate cu rachete Arian 5, deoarece acestea au o capacitate ideală și funcționalitatea de a avea două încărcături utile atunci când echipamentele sunt trimise alături de membrii echipajului.

Unde doriți să vă construiți Tabăra Lunii?

Baza noastră lunară va fi situată lângă Stöfler, care este un crater din munții din sud. Partea sudică este luminată de soare în cea mai mare parte a zilei, ceea ce ne oferă energie prin intermediul panourilor solare, precum și lumină pentru a ne îndeplini sarcinile pe parcursul zilei. Datorită craterelor aflate în întuneric constant, există acces la gheața lunară, care este o resursă importantă mai ales în ultimele etape de funcționare a bazelor (pentru a face combustibil pentru rachete). Deoarece scopul final al bazei noastre este de a deveni o bază de lansare a rachetelor), faptul că se află pe partea sudică permite rachetelor să efectueze o manevră de praștie în jurul Pământului în timp ce pornesc în călătoria lor în sistemul solar. Acest lucru va oferi navelor un impuls mare de viteză fără a folosi mult combustibil, ceea ce va face ca lansările să fie și mai eficiente.

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

Tabăra noastră lunară va fi modulară, astfel încât noi structuri să poată fi adăugate cu ușurință pe măsură ce baza se extinde. Fiecare structură este formată din 3 straturi (vezi în modelul nostru cu analiza secțiunii) și sasuri pentru ieșiri și intrări. Stratul interior va fi din poliester acoperit cu PVC (inspirat de corturile de alpinism și de serele etanșe), deoarece se poate prinde ușor de stratul 2 și este complet etanș - deci poate fi presurizat și poate deveni spațiu de locuit pentru echipaj. Al doilea strat va fi un cadru metalic format din triunghiuri care formează o cupolă, deoarece arcele sunt cele mai rezistente forme, iar triunghiurile sunt robuste și ușor de construit. Cadrul metalic poate fi construit manual din stâlpi de aluminiu cu diametrul de 50 mm de către membrii echipajului în costume spațiale. Al treilea și ultimul strat va fi un dom de piatră format din cărămizi produse cu sol lunar acestea vor fi ușor de asamblat cu forme care se întrepătrund și se vor susține singure în afara cadrului metalic - vor fi realizate de roboți de tipărire automată a regolitului SLS programați să le producă în timp ce sunt lăsați pe Lună după etapa 0, astfel încât cărămizile să fie gata pentru etapa 1. După cele 4 etape inițiale, vor exista 6 cupole cu diametrul de 6 m și 3 cu diametrul de 12 m. Cele 6 mici vor fi pentru: O bucătărie, controlul energiei și oxigenului, locuințe, sală de sport, centru de comunicații și infirmerie. Cele 3 mai mari vor fi fiecare împărțite în două de polimer (deci etanșe), jumătate din fiecare fiind pentru Alge și hidroponie, iar celelalte 3 jumătăți vor fi un atelier, un laborator și o zonă de depozitare.

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

Prioritatea numărul 1 în ceea ce privește proiectarea bazei lunare este siguranța echipajului. Structurile bazei sunt realizate din cupole, care sunt, în mod natural, cele mai rezistente pentru a asigura longevitatea, precum și pentru a proteja membrii echipajului de orice ploaie de asteroizi sau resturi spațiale. Materialul interior al cortului este un poliester rezistent și acoperit pentru a asigura că nu există rupturi sau scurgeri. Nivelurile de radiații de la suprafața Lunii sunt de aproximativ 200 de ori mai mari decât cele de pe Pământ, din cauza lipsei de atmosferă care blochează CMBR - acesta este motivul pentru care zidăria exterioară a domului este atât de groasă (500 mm), deoarece va absorbi majoritatea radiațiilor, iar orice radiație suplimentară va fi oprită de cort (care va fi reflectorizant). În cele din urmă, este lipsa absolută de defecțiuni într-un singur punct - toate domurile au căi de acces multiple, energie solară cu rezervă nucleară, sistem de generare a oxigenului și alge - nicio defecțiune unică nu ar putea distruge sistemul.

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

Cea mai mare parte a apei va proveni de la sistemul de recuperare a apei (WRS), care colectează apa ambientală (condens și umiditate), precum și urina. De asemenea, apa este creată într-un sistem Sabatier; combinând hidrogenul produs de OGS (a se vedea 2.4 D) cu dioxidul de carbon pentru a produce apă (căldură și metan). Această apă poate fi acum utilizată pentru orice fel de utilizări. Căldura poate fi utilizată pentru a încălzi baza, iar metanul stocat pentru a fi utilizat ca și combustibil. Cealaltă apă pentru iazurile de alge, o sursă proaspătă de apă care să se amestece în sistem și care să fie folosită ulterior la producerea de hidrogen și oxigen pentru combustibilul de rachetă; va proveni din depozitele de gheață de pe Lună.

În etapele inițiale ale misiunii, astronauții vor trăi din rațiile trimise cu ei de pe Pământ. Aceste provizii vor fi reaprovizionate odată cu celelalte aterizări necesare pentru misiune. În prima etapă, pe Lună va fi creat unul dintre cele trei "Agrodomuri". Acestea adăpostesc compartimente hidroponice (printre altele) în care pot fi cultivate alimentele necesare pentru alimentarea bazei lunare. Etapele următoare vor aduce infrastructura necesară pentru celelalte două compartimente. Cu toate acestea, se va continua să se asigure o aprovizionare regulată cu rații de pe Pământ, atât ca măsură de siguranță, cât și pentru a completa mineralele și sarea astronauților. Hidroponia permite astronauților și echipelor de la sol să controleze aproape în totalitate creșterea culturilor, programând recoltele și furnizând nutrienți pentru o creștere fructuoasă. Culturile cultivate vor fi modificate genetic pentru a crește mai mari și mai repede decât culturile naturale, maximizând astfel producția de alimente.

Majoritatea operațiunilor spațiale sunt alimentate de panouri solare, sunt excelente. De asemenea, acestea sunt mai eficiente în spațiu decât pe Pământ, deoarece nu există o atmosferă care să reducă intensitatea luminii. Odată finalizată, baza noastră lunară va folosi trei rețele de panouri solare alături de un mic reactor nuclear, un reactor cu neutroni rapizi (FNR), care folosește un agent de răcire Na-K-C. Deoarece acesta funcționează în mod fiabil (în spațiu), eliminând riscul de SCRAM (sau de topire). Acesta oferă un alt strat de protecție la pierderea de energie în cazul unei defecțiuni, pe lângă cele trei rețele separate de panouri solare. De asemenea, asigură cererea de energie de bază. Acesta va fi amplasat într-un crater din apropiere, care va acționa ca un scut în caz de accident, dar va menține reactorul la umbră, facilitând astfel răcirea. În momentul în care reactorul FNR va trebui înlocuit, tehnologiile emergente, cum ar fi reactorul hibrid nuclear-baterie-reactor, ar putea fi și mai eficiente.

Cea mai mare parte a aerului este reciclată, folosind un sistem de generare a oxigenului (OGS). Acest sistem utilizează electroliza pentru a descompune apa în oxigen și hidrogen. Hidrogenul produs este utilizat în WRS (a se vedea 2.4 A). Acesta este sistemul utilizat pe ISS și este folosit în submarine de peste 50 de ani. Ceea ce înseamnă că este încercat, testat și că toate defectele sale majore care apar doar în practică au fost eliminate. Sistemele nu pot fi niciodată perfecte și este inevitabil să existe pierderi de aer, iar ISS le rezolvă prin livrări de oxigen de pe Pământ. Cu toate acestea, vom reface oxigenul cu ajutorul rezervoarelor de alge din bază. Ambele sisteme vor funcționa împreună pentru a asigura o cantitate suficientă de aer respirabil pentru echipaj. În cazul în care există o breșă în bază, zonele care prezintă scurgeri pot fi izolate, deoarece toate ușile sunt etanșe.

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

Scopul misiunii noastre este de a stabili o bază autonomă pe Lună, ca o condiție prealabilă pentru o stație de realimentare pentru călătorii spațiale. În viitor, ne vom propune să ajungem din ce în ce mai departe în galaxia noastră pentru a cerceta, explora și, eventual, locui noi corpuri cerești din univers. În timpul călătoriilor spațiale (de exemplu, lansările de pe Lună și Marte), cea mai mare parte a combustibilului este folosită pentru a scăpa din atmosfera Pământului, ceea ce reduce considerabil raza de acțiune a navei spațiale. Baza noastră va fi folosită pentru a se opri și a se realimenta după ce a scăpat de pe Pământ, înainte de a se lansa din nou și de a se deplasa către orice destinație a navei. Acesta este motivul pentru care baza noastră este foarte modulară, astfel încât să poată fi extinsă la un port mai mare cu facilități de realimentare după misiunea inițială de 4 etape.

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

Scopul nostru este ca o zi pe Lună pentru echipajul nostru să reflecte îndeaproape o zi de lucru pe Pământ, pentru a ajuta echipajul să se adapteze mai ușor și mai rapid la noul mediu, precum și pentru a reduce sentimentul de anormalitate față de viața lor terestră. Zilele vor începe cu exerciții fizice în sala de sport - care va conține o bandă de alergare cu un ham pentru a simula o gravitație mai puternică - urmate de micul dejun pentru a le da oamenilor energia necesară pentru a începe ziua, după care echipajul se va întâlni pentru un briefing de dimineață din partea comandantului, precum și pentru orice anunțuri din partea echipajului sau a controlului misiunii. După aceea, fiecare membru al echipajului va avea sarcina sau sarcinile de dimineață, care vor depinde de rolul fiecăruia În prima etapă a misiunii vor fi 4 membri ai echipajului: Un comandant specializat și în botanică, un medic și 2 ingineri - exemple de sarcini ar putea fi crearea de noi structuri pentru următoarele etape, întreținerea bazei sau a echipamentelor sau monitorizarea hidroponiei (în etapele ulterioare). În etapa 2, echipajul va fi completat prin adăugarea unui alt botanist (mai specializat) (deoarece rolul de lider al comandanților este principala lor prioritate), un cercetător științific și un alt inginer, deoarece construcția și întreținerea echipamentului sunt atât de esențiale pentru misiune. După sarcinile de dimineață va urma o perioadă de prânz și ceva timp liber, în funcție de cât de multe / cât de urgente sunt lucrările în ziua respectivă. Apoi vor urma sarcinile de după-amiază care vor depinde (la fel ca dimineața) de rolurile individuale ale membrilor echipajului. Sarcinile de cercetare ar fi importante, deoarece baza noastră va trebui să efectueze teste extinse pentru a-și îndeplini scopul ca o condiție prealabilă pentru o oprire a navei spațiale, dar, de asemenea, grupurile din întreaga lume interesate de cercetarea lunară, cum ar fi universitățile, ar putea trimite cereri pentru teste și mostre, similar cu modul în care ISS sprijină cercetarea globală, precum și pentru a oferi o sursă secundară de finanțare pentru proiectul bazei lunare. Intenționăm ca ziua să rămână consecventă, însă suntem ferm convinși că deciziile de programare ar trebui să fie luate de la caz la caz, deoarece răspunsul la evoluții noi și neprevăzute este atât de esențial pentru a prospera în afara planetei, astfel încât pauzele și alte intervale de timp pot fi sacrificate și rambursate ulterior, dacă este necesar. După terminarea sarcinilor de peste zi, membrii echipajului vor lua cina și vor avea timp liber pentru a se relaxa și a se distra înainte de a dormi.



← Toate proiectele