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: Moon Shot

UTC Portsmouth  Portsmouth    Regatul Unit 17, 16

Vizualizator extern pentru proiect 3d

Descrierea proiectului

Construcția bazei noastre lunare va dura câțiva ani și va oferi cazare temporară pentru astronauți. Principalul scop al bazei este de a testa modul în care mediul unei baze subterane va afecta astronauții, atât din punct de vedere fizic, cât și mental. Experimentele efectuate vor fi similare cu cele de pe ISS și vor avea un număr similar de membri ai echipajului care se schimbă în mod regulat. Numărul maxim de persoane ar trebui să fie de 8, însă acesta poate fi redus la doar 2, iar baza ar trebui să funcționeze în continuare. După cum s-a menționat anterior, baza va fi parțial subterană pentru protecția împotriva radiațiilor și a temperaturii pe care o va oferi. Baza este construită ca o structură verticală, aproape în formă de siloz, care va fi coborâtă într-o groapă săpată înainte de a fi construită. Motivul pentru care amenajarea va dura mai mulți ani este procesul de foraj și forare necesar pentru a pregăti baza. Pe măsură ce gaura este săpată mai jos, piesele individuale ale bazei vor fi livrate și apoi fixate pe partea de sus a mașinii de forat, ceea ce se va face de 7 ori în total, lăsând 8 componente ancorate în pământ. În partea de jos a bazei vor fi depozitate alimentele, apoi va fi amenajată o cameră de dormit pentru astronauți, urmată de o cameră de medicină, apoi o cameră de creștere, apoi comunicațiile, energia, rezervoarele de stocare a apei și apoi camera sasului și ieșirea din bază. 

Unde doriți să vă construiți Tabăra Lunii?

Baza va fi amplasată în jurul polului sud al Lunii, posibil în jurul craterului Shackleton. Acest lucru se datorează posibilității existenței unui punct în care lumina este aproape constantă într-un anumit loc, așa cum a fost analizat de Ben Bussey și prezentat în cadrul Conferinței internaționale privind explorarea și utilizarea Lunii, organizată de Grupul de lucru internațional pentru explorarea lunară în Sorrento, Italia, 2006. Acest lucru ar putea furniza energie solară aproape constantă în cea mai mare parte a anului, iar apoi, pentru alte părți ale bazei, ar putea fi lăsată în repaus, similar bazelor arctice. Această locație ar permite, de asemenea, explorarea arieratelor în întuneric constant, care au posibilitatea de a conține apă, care ar putea fi utilizată în extinderi ulterioare, dacă ar fi prezentă.

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

Baza va folosi habitate metalice prefabricate, cu garnituri etanșe între compartimente. Acest lucru va permite ca fiecare compartiment să fie trimis în propria misiune pe măsură ce baza este construită. Construcția va avea loc pe măsură ce mașina de găurit va săpa încet și mai mult în subteran. Datorită pământului din jur, ar trebui să existe o protecție suficientă împotriva radiațiilor de fond, iar depozitul de apă situat în partea superioară a bazei va oferi, de asemenea, o protecție suplimentară, lăsând sasul de aer să fie singura parte a bazei fără protecție indirectă împotriva radiațiilor. Forma cilindrică va ajuta la construcția bazei, deoarece se va putea potrivi cu dimensiunea găurii. În plus, fiind cilindrică, aceasta îi va conferi o integritate structurală mult mai mare atunci când va rezista presiunii solului. În interior nu va fi o diferență prea mare pentru a reduce complexitatea, însă toți pereții vor fi izolați pentru a preveni fluctuațiile temperaturilor exterioare ale Lunii în baza lunară. 

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

Baza lunară va trebui să se protejeze împotriva a trei lucruri principale: radiațiile, atmosfera și temperaturile. Pentru a se proteja împotriva radiațiilor se vor folosi clădiri subterane. Cu toate acestea, izolația cu plumb va fi în continuare în vigoare pentru a se asigura că astronauții sunt protejați. Astronauții vor fi supuși unor analize de sânge regulate și, din cauza realimentării și a duratei scurte a misiunii, de aproximativ 6 luni, similară celei de pe ISS, astronauții ar trebui să fie tratați rapid. Următoarea zonă de protecție este cea împotriva atmosferei, care poate fi realizată prin utilizarea unor piese cu închidere etanșă, la care se adaugă garnituri de etanșare pentru a asigura un interior complet etanș. Apoi, utilizarea sistemelor de susținere a vieții poate monitoriza îndeaproape atmosfera din interiorul bazei. Lăsând ca pericol final temperatura să fie singurul lucru care să stea în cale. Folosirea unei izolații groase și a unor pompe de căldură care să regleze temperatura ar putea oferi stabilitate suplimentară mediului.

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

Apa va fi furnizată într-o rachetă la fiecare 2 luni sau la aproximativ 56 de zile și va fi pompată în rezervorul de apă din încărcătura utilă, care va consta în 224 de litri pentru fiecare persoană, astfel încât o capacitate maximă de 2000 de litri va permite o utilizare maximă preconizată de 1792 de litri și va rămâne suficientă apă pentru alte utilizări, cum ar fi stabilirea unui sistem acvatic. În plus, deoarece baza este situată în apropierea Shackelton, există șansa de a găsi apă înghețată în părțile întunecate ale lunii. Acest lucru va permite extinderea ulterioară a bazei pentru a furniza o sursă lunară de apă, însă ar fi necesare teste suplimentare și, pentru început, ar fi benefică aprovizionarea de pe Pământ pentru a se asigura că baza va funcționa înainte de a stabili cele mai complexe sisteme. Apa va fi, de asemenea, reciclată pentru a se asigura că se utilizează doar cantitatea necesară de apă.

Hrana va fi asigurată prin rații uscate și alimente de tip MRE (mese gata de consum). Acest lucru se datorează faptului că acest tip de hrană nu necesită apă suplimentară și poate fi depozitată pentru perioade lungi de timp. Conform greutății și dimensiunilor MRE-urilor militare, vor fi necesare 1344 de mese pentru perioada de 2 luni între două reprize de aprovizionare. Greutatea netă va fi de aproximativ 1000 kg. Acest lucru înseamnă că alimentele și apa ar putea fi trimise în aceeași rachetă de aprovizionare. Folosirea rațiilor ar trebui să asigure toate caloriile și nutrienții necesari. De asemenea, în bază va exista o sală de creștere pentru a testa modul în care plantele ar crește în spațiu și ar putea fi folosite în cele din urmă pentru a furniza hrană proaspătă astronauților. Alimentele cultivate ar fi în paturi de creștere cu lumini de creștere și apă de rezervă folosită pentru a uda plantele. Alimentele cultivate vor fi folosite din nou pentru a testa modul în care pot fi cultivate alimentele în afara lumii.

Alimentarea cu energie va fi asigurată de panouri solare și, din cauza locației bazei, este probabil ca soarele să fie prezent în permanență, astfel încât este nevoie doar de suficiente baterii pentru a se asigura că sistemul de susținere a vieții rămâne online în cazul unor defecțiuni. Vor fi necesare informații suplimentare pentru a selecta cea mai bună locație pentru panourile solare. Ar trebui efectuate calcule suplimentare mai precise pentru consumul de energie al bazei, însă modelul care a inspirat baza consumă în jur de 80KW și poate consuma până la 95KW.

Majoritatea aerului va fi alcătuit din azot, iar restul din oxigen. Aerul va avea un amestec intenționat de 80% azot și 20% oxigen, însă va exista o cantitate notabilă de dioxid de carbon produsă de oameni. Acest lucru va însemna că se va folosi filtrarea pentru a elimina carbonul din aer și pentru a adăuga oxigen în funcție de necesități. Amestecul de aer va trebui să fie pregătit înainte de sosirea astronauților, iar apoi va fi furnizată o cantitate de până la 448 kg de oxigen în fiecare lună. Acest lucru va asigura consumul mediu de 1 kg pe zi pe persoană, așa cum a declarat NASA. Dacă este depozitat la o temperatură de 50 de grade Celsius, acesta poate ocupa doar 7 m3 în zona de depozitare.

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

Scopul bazei lunare va fi acela de a testa conceptul unei baze lunare subterane. Testele medicale și timpul scurt petrecut la fața locului sunt menite să furnizeze cât mai multe date posibile și să ofere informații precise. Astronauților li se va cere să facă teste medicale în fiecare zi și apoi să proceseze rezultatele pentru a oferi informații exacte despre persoana respectivă. În acest mediu ar putea fi utilizate și testate procese suplimentare, cum ar fi aquaponia și paturile de creștere și, eventual, extracția apei, care ar putea produce rezultate reale, fără riscul ca o defecțiune spontană a unuia dintre aceste sisteme să provoace eșecul bazei.

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

O zi obișnuită durează în medie 16 ore și constă într-o singură activitate principală, cum ar fi efectuarea de teste medicale, îngrijirea culturilor, operarea echipamentelor de comunicare sau întreținerea generală. Pentru fiecare activitate vor fi desemnați doi membri ai echipajului, ceea ce înseamnă că pot fi alocate ture, astfel încât să existe întotdeauna cel puțin o persoană la datorie în permanență. Cei doi astronauți care efectuează testele medicale vor efectua teste pe ceilalți astronauți pe parcursul zilei, constatând masa musculară, ritmul cardiac, nivelul de oxigen, tensiunea arterială și analizele de sânge. Aceste date vor fi apoi colectate și trimise la centrul de comunicații pentru a fi transmise la controlul misiunii. Membrii echipajului care lucrează cu culturile vor trebui să se asigure că toate mediile de creștere sunt corecte, să se ocupe de echipamente și instalații sanitare și să monitorizeze toată creșterea plantelor, orice informație relevantă fiind transmisă la centrul de comunicații pentru a fi trimisă înapoi la controlul misiunii. Operatorii de comunicații vor fi responsabili de transmiterea informațiilor de la bază la centrul de control al misiunii și se vor asigura că toate comunicațiile sunt funcționale. În cele din urmă, echipa de întreținere generală va fi responsabilă de întreținerea echipamentului de la bord și de monitorizarea utilizării hranei, apei, energiei și aerului.



← Toate proiectele