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: Cebullion

Liceum Ogólnokształcące COGITO  Zgorzelec    Polonia 14 ani sau mai tânăr, 16 ani, 18 ani

Vizualizator extern pentru proiect 3d

Descrierea proiectului

Baza noastră se află pe fundul craterului Shackleton, lângă polul sud al Lunii. Aceasta va consta dintr-un dom gonflabil în formă de bilă, realizat din Kevlar 29, jumătate din el va fi îngropat în suprafața lunară, iar cealaltă jumătate va fi acoperită cu regolit. Următoarea parte va fi un arc realizat din cărămizi lunare, care va avea rolul de garaj și de spațiu în afara bazei și, în același timp, va fi protejat de radiații. Scopul bazei noastre este de a studia Luna pentru o mai bună înțelegere a lumii din jurul nostru, de a verifica efectele șederii umane pe termen lung în spațiu și de a studia posibilitatea de a extrage He-3 din regolitul lunar. Baza trebuie să fie cât mai ușoară, de aceea domurile (sferele) vor fi umflate, iar garajul planificat va fi realizat numai din materiale de pe Lună. Baza va găzdui 4 astronauți și va fi formată din cinci etaje. Fiecare etaj va avea o funcție diferită. Interiorul bazei va fi stilizat în așa fel încât astronauții să aibă parte de un confort psihologic cât mai mare și, în același timp, de o masă cât mai mică trimisă de pe Pământ, de exemplu, plastic stilizat pe lemn. În viitor, baza urmează să fie autosuficientă, pentru a permite acest lucru, baza poate fi ușor extinsă (cu ajutorul roverelor care se află deja pe suprafața Lunii) cu segmente cu mai multe hidroponii.

Unde doriți să vă construiți Tabăra Lunii?

Intenționăm să construim o bază la polul sud al Lunii, în craterul de impact Shackelton. Deoarece orbita Lunii este înclinată cu doar 5 grade față de ecliptică, interiorul acestui crater se află într-un întuneric etern, datorită căruia astronauții vor fi protejați de umbra craterelor de radiațiile cosmice și de schimbările radicale de temperatură. În plus, în craterul umbrit se poate găsi apă sub formă de gheață. Spațiul mare și plat din interiorul craterului este foarte util pentru locurile de aterizare, viitoarele drumuri și extinderea bazei. Vârfurile de pe marginea craterului sunt aproape continuu iluminate de lumina solară, petrecând aproximativ 80-90% din fiecare orbită lunară expuse la soare, astfel încât suntem capabili să creăm o fermă solară pentru a alimenta continuu baza cu energie electrică.

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

În prima etapă, două tipuri de rovere vor fi aduse pe suprafața Lunii. Unul pentru săparea suprafeței și unul pentru nivelarea / imprimarea cu regolit. Excavatoarele se vor ocupa de săparea unei gropi pentru baza gonflabilă sau de ajustarea unuia dintre craterele mai mici pentru a încăpea sub structurile sferei. În același timp, va fi inițiată construcția arcului (garajului). Arcul va fi construit din cărămizi de regolit lunar arse în imprimante solare speciale. Aceste cărămizi vor fi așezate pe suprafața gonflabilă în așa fel încât să formeze un arc de susținere (acționând ca niște apeducte romane). După ce toate cărămizile vor fi așezate, suprafața gonflabilă va fi îndepărtată, ceea ce ne va oferi un spațiu mare sub arc, pe care îl vom putea folosi în mod liber. Terenul de sub arc va fi, de asemenea, coborât pentru a mări spațiul pe care îl avem la dispoziție. Baza în sine va fi făcută din Kevlar 29 și va fi așezată într-un semicerc săpat, iar apoi va fi umflată pentru a umple întregul spațiu al gropii. Sfera va fi amplasată în așa fel încât, la ieșirea din bază (partea rezidențială), să se intre imediat în arc. Următoarea etapă a construcției presupune îngroparea bazei și a arcului cu un strat de regolit pentru a se proteja împotriva radiațiilor. Acestea vor fi îngropate cu ajutorul unui rover cu imprimantă care va așeza încet, strat cu strat, structura de protecție. Imprimantele în mișcare vor fi ajutate de excavatoarele de săpat necesare anterior.

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

Cea mai mare amenințare la suprafața lunară este reprezentată de radiațiile cosmice și de micrometeoriți. Primul element de securitate este amplasarea bazei, care se va afla într-un crater adânc. Următoarea etapă de protecție este un strat gros de regolit pe zona de locuit și pe garaj. Baza este proiectată cu șanse mai mici de expunere a astronauților la radiații, astfel încât, atunci când părăsesc zona de locuit, aceștia sunt imediat protejați de acoperișul mare al garajului. Garajul este un loc în care astronauții noștri vor putea efectua lucrări care necesită mult spațiu sau care trebuie efectuate în afara bazei, de exemplu, întreținerea roverelor, despachetarea de provizii de pe Pământ. În caz de urgență, astronauții noștri vor coborî la cel mai de jos nivel al bazei, unde sunt cel mai bine protejați de radiații. Erupțiile solare trebuie monitorizate pentru o siguranță maximă pentru astronauți.

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

În interiorul craterului Shackleton, echipajul va putea găsi apă sub formă de gheață. Pentru a obține apă potabilă, gheața trebuie topită. Apa ar trebui să fie preparată într-o uzină de prelucrare a apei, deoarece apa poate fi poluată. Altei sarcini a uzinei de prelucrare a apei îi revine monitorizarea apei și furnizarea unei cantități estimate de apă. Aceasta va ajuta la gestionarea rezervelor de bază. Apa va fi reciclată din urină și din atmosfera bazei, datorită acestui fapt ciclul apei va fi închis și aproape toată apa va fi folosită din nou.

La începutul înființării bazei, hrana va fi asigurată de serviciile de la sol. Deși, în timp, cantitatea de alimente produse în bază ar trebui să crească pentru a se ajunge la autosuficiență. Sursa de hrană este hidroponia de pe puntea bazei. Avantajul acestei soluții este reprezentat de varietatea mare de plante disponibile. Acestea pot fi selectate special pentru dietele specifice ale astronauților, pentru a le oferi valoarea nutritivă de care au nevoie. Baza va fi, de asemenea, echipată cu ferme de insecte, unde vor fi ținute insecte pentru a diversifica dieta echipajului și pentru a adăuga o sursă de proteine ușor de întreținut. Compoziția dietei va fi consultată cu dieteticienii de pe Pământ pentru a ajusta dieta la nevoile echipajului. Astfel, astronauții vor rămâne sănătoși.

Energia electrică va fi obținută în principal de la panouri solare. Panourile vor fi plasate în vârful craterului, unde sunt aproape întotdeauna luminate (deoarece craterul se află la polul sud) și conectate la bază printr-un cablu care va fi acoperit cu un strat de regolit pe toată lungimea sa de către rovere (pentru a se proteja împotriva micrometeoroizilor) . Dispozitivele precum roverele vor fi alimentate de generatoare termoelectrice cu radioizotopi (în principal roverele care au fost plasate înainte de construirea fermei solare). În timpul unei nopți lunare, vom obține energie din baterii; hidrogenul acumulat de vehiculul minier și hidrogenul care va fi produs prin electroliza apei atunci când vom avea prea multă energie (de exemplu, de la panourile solare în timpul zilei).

Aerul este o parte esențială a LSS (Life Support System). Aerul este format în principal din oxigen și azot, proporția acestora trebuind să fie cât mai asemănătoare cu cea a atmosferei terestre. Pentru a păstra proporțiile amestecului de aer, baza va fi echipată cu senzori care să măsoare și să corecteze compoziția atmosferei bazei. Inițial, aerul va fi transportat de pe Pământ. În etapele următoare, baza va produce aer din electroliza apei. Sistemul de susținere a vieții nu numai că va furniza oxigen și va elimina dioxidul de carbon din atmosfera bazei, dar va preveni și acumularea de gaze precum amoniacul și acetona pe care oamenii le emit în cantități mici.

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

Scopul bazei noastre este de a studia Luna pentru a verifica efectele unei șederi umane pe termen lung în spațiu și pentru a studia posibilitatea de a extrage izotopul rar de heliu (He-3) de la suprafață. Heliu-3 este un potențial combustibil al viitorului care poate fi utilizat în reactoarele de fuziune avansate pentru a genera electricitate pe Pământ. Vom recolta acest izotop cu ajutorul unui vehicul minier lunar. Vehiculul extrage și prelucrează regolitul lunar, deplasându-se încet pe solul lunar de-a lungul unei traiectorii desemnate. Un vehicul minier poate obține aproximativ 66 kg de He-3 într-un an. Acesta funcționează doar în zilele lunare, deoarece are nevoie de multă energie pe care baza noastră o obține de la soare. Vehiculul obține mulți compuși chimici din regolit, inclusiv H2O (pentru utilizare directă în bază) și H2 (ca rezervă de energie într-o noapte lunară).

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

Ziua astronautului începe cu toaleta de dimineață. În acest timp, el poate folosi facilitățile sanitare bogate ale bazei noastre. Astfel, el va putea începe lucrul curat și odihnit. Printre îndatoririle sale zilnice se numără inspectarea bazei pentru a depista eventualele defecte, de exemplu, scurgeri, după care va putea începe munca la cercetarea științifică care i-a fost atribuită în acel moment. Următoarele sale sarcini vor consta în completarea documentației tehnice și științifice lipsă, care va permite funcționarea eficientă a bazei și va facilita reparațiile și îmbunătățirile viitoare. Printre îndatoririle echipajului se va număra și îngrijirea alimentelor cultivate în bază. Îngrijirea stării plantelor, plantarea și pregătirea lor pentru consum. Pe de altă parte, în fermele de insecte, soluția nutritivă trebuie să fie reumplută, ceea ce va permite ca dieta astronauților să fie corect echilibrată, iar echipajul va putea primi alimente proaspete. În timpul pauzelor, cosmonautul se va putea odihni într-un spațiu special amenajat în cadrul bazei. De asemenea, el va putea să mănânce și să folosească sala de sport de la etajul superior al bazei. Acest lucru îi va permite să își mențină forma și condiția fizică adecvată în condiții de gravitație redusă. În timpul șederii, va fi, de asemenea, obligatorie monitorizarea stării de sănătate pentru a contracara orice efect nedorit al aflării în afara solului. Programul de lucru al echipajului va fi neregulat, deoarece sarcinile pentru echipaj nu vor fi similare de la o zi la alta. Echipajul va efectua experimente științifice în mai multe domenii, printre care structura geologică a Lunii, impactul gravitației scăzute, posibilitatea de a extrage He-3 de la suprafață, studierea vântului solar etc. O imprimantă 3D va fi, de asemenea, la dispoziția coloniștilor. Aceasta va permite tipărirea în timp real a instrumentelor și obiectelor de care aveți nevoie. Pentru funcționare, foarte importante vor fi ieșirile în spațiu ale echipajului. Asta va ajuta la întreținerea bazei și a infrastructurii din afara bazei, cum ar fi rezervoarele, roboții minieri și panourile fotovoltaice. Majoritatea lucrărilor echipajului vor avea loc sub acoperiș pentru a-i proteja de radiații. Pentru primii astronauți, principala sarcină este să se instaleze, să verifice tehnologia și să efectueze cercetări. Cercetările pe He-3 pot încuraja investitorii, datorită cărora următoarele misiuni nu vor face decât să extindă așezarea noastră pentru a face din Lună noua noastră casă.



← Toate proiectele