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: Coloniști Luna

Colegiul Național de Informatică Tudor Vianu  București    România 15

Vizualizator extern pentru proiect 3d

Descrierea proiectului

Tabăra noastră pe Lună este concepută pentru a fi prima așezare pentru oameni, fiind poarta de intrare pentru viitoarele explorări ale Lunii. Designul bazei noastre a fost ales în scopuri științifice, fără a lăsa prea mult loc pentru altceva.. De-a lungul istoriei, colonizarea a avut loc în trei etape principale. Din fericire, prima fază a fost deja finalizată datorită faptului că oamenii au fost deja pe satelit. Baza noastră face parte din cea de-a doua fază, în care oamenii au înființat un avanpost care este încă foarte dependent de Pământ. În timpul acestei faze, trebuie construite cercetări și infrastructuri pentru a pregăti corpul ceresc pentru faza finală, în care colonia, acum complet independentă, devine autonomă față de Pământ. Am văzut toate aceste faze în timpul epocii colonialismului pe Pământ, când toată Lumea Nouă a fost construită de puterile europene într-un mod similar cu cel în care va fi construită Luna.

În concluzie, baza noastră este primul pas al celei de-a doua faze a colonizării Lunii, fiind astfel începutul unei noi ere a explorării spațiale și a dezvoltării umane.

Unde doriți să vă construiți Tabăra Lunii?

Când a venit vorba de locul unde ar trebui să fie amplasată baza noastră, ne-am gândit imediat la un loc cu apă rece în apropiere. În timpul cercetărilor noastre științifice, am ajuns la concluzia că baza noastră ar trebui să fie situată chiar lângă un crater de la poli. Cel mai bun candidat al nostru este Clavius, unul dintre cele mai mari cratere vizibile de pe Pământ din emisfera sudică a Lunii. Având în vedere că pe suprafața sa a fost descoperită apă înghețată, ar putea exista o șansă ca apa să fie distribuită pe toată suprafața lunară și nu limitată la locurile reci și umbrite. Fiind plasat lângă Clavius, echipajul nostru va putea testa această ipoteză.

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

Luna este singurul satelit al Pământului. Proiectul nostru utilizează toate resursele sale, menținând în același timp costurile scăzute și condițiile de viață pentru astronauți.

În primul rând, pentru a reduce costurile, am făcut baza noastră modulară, astfel încât să poată fi construită rapid și ușor de înlocuit. Domurile noastre se bazează pe pentagoni, fiind realizate din triunghiuri care pot fi prefabricate pe Pământ. Coridoarele care duc de la o încăpere la alta sunt realizate din foi de metal lungi, care pot fi, de asemenea, aduse de pe Pământ.

În al doilea rând, după construcție, baza noastră va fi acoperită de un strat de regolit care va proteja întreaga bază de radiații și de meteoriți mici. Tunelurile de ieșire vor conține un strat anti-radiații.

Ținând cont de proporțiile dintre calitate și preț, designul nostru va folosi același mobilier acolo unde este posibil.

În plus, proiectul conține o fundație de un metru pentru a stabiliza structura și a proteja baza de eventualele cutremure cauzate de prăbușirile de meteoriți.

Construcția va fi realizată exclusiv de roboți, forța de muncă umană fiind mult mai scumpă și mult mai puțin eficientă, astfel că în primele faze ale construcției oamenii nici măcar nu vor fi ajuns pe șantier.

În concluzie, baza noastră va fi eficientă din punct de vedere al costurilor și ușor de construit, păstrându-și în același timp calitatea ridicată și timpul scurt de construcție.

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

În primele etape ale construcției, oamenii nici măcar nu vor fi încă pe Lună, astfel încât riscul de rănire în timpul construcției a fost complet eliminat. Fiind acoperită de un strat de regolit, radiațiile nu vor fi o problemă în interiorul bazei. Coridoarele care duc la ieșirea din bază au un strat de protecție împotriva radiațiilor, ceea ce le face, de asemenea, rezistente la radiații... Stratul de regolit nu va oferi doar protecție împotriva radiațiilor, ci îi va proteja pe astronauți și de micii meteoriți care se vor prăbuși pe suprafața Lunii. Proiectul nostru conține, de asemenea, un rover pentru personal, care va proteja echipajul și va scurta călătoriile în timpul diferitelor misiuni științifice. 

În concluzie, din toate motivele menționate mai sus, baza noastră este proiectată pentru a proteja echipajul de toate pericolele întâlnite pe Lună.

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

Asigurarea apei pentru baza noastră nu va fi o sarcină ușoară, vom trimite un rover cu echipament de minerit pentru a îndepărta gheața conținută în craterele situate la polii satelitului. Vom folosi o unealtă fierbinte și puternică pentru a săpa în suprafața Lunii. Apoi, gheața va fi dusă la bază, unde va fi topită cu ajutorul energiei solare. Apa colectată va fi filtrată de alte particule, ceea ce o va face potabilă. În plus, la fundație apar multe surse de apă reciclabilă, cum ar fi urina și apa igienică. Pentru a curăța apa, vom folosi mai întâi o specie de alge. Această metodă, în combinație cu "Forward Osmosis Concentration", o tehnică creată de NASA, va asigura că apa este din nou potabilă. Această metodă constă în utilizarea unei membrane semipermeabile care separă apa sărată și moleculele organice mari de apa potabilă.

Pentru a obține necesarul de hrană în primele etape de construcție, baza noastră va importa aproape totul de pe Pământ. Baza găzduiește un dom alimentar în care plantele vor fi cultivate în condiții asemănătoare cu cele de pe rafturi, exact la fel ca în fermele verticale care încep să devină populare pe Pământ datorită economiei de energie și eficienței costurilor. Plantele mici vor fi recoltate, folosind doar lungimile de undă necesare pentru creșterea lor. În plus, acest mod de cultivare a alimentelor proaspete facilitează economisirea apei și aduce prospețime în alimentația astronauților noștri. Domul va conține, de asemenea, un bazin de alge care va furniza hrană și oxigen pentru baza noastră, asigurându-se în același timp că nu se risipește niciun nutrient benefic. Cu toate acestea, nu toate alimentele vor proveni din camera noastră de creștere a alimentelor, ci vor fi importate alimente ambalate, similare cu cele utilizate de ISS, pentru a fi siguri că se pot furniza vitaminele și mineralele necesare.

Pentru a obține cantitatea de energie necesară pentru alimentarea bazei și a diverselor sale extensii, ne-am gândit că cea mai simplă și mai ieftină cale este utilizarea energiei solare în combinație cu baterii care vor permite bazei să funcționeze în timpul nopții lunare. Luând în considerare faptul că energia solară este singura noastră modalitate de obținere a energiei, am considerat că aproximativ 250 de panouri solare, dintre care 50 de rezervă, vor fi suficiente pentru a alimenta baza zi și noapte. 100 de panouri vor fi suficiente pentru a menține energia necesară în timpul zilei, în timp ce celelalte 100 vor umple bateriile în vederea pregătirii pentru noaptea care va urma. În concluzie, considerăm că aceasta este o modalitate ieftină de a ne menține tabăra în stare de funcționare permanentă.

Ne vom asigura că aerul este respirabil printr-un plan format din două etape. Prima fază se referă la primele zile ale bazei noastre. În această perioadă, aerul va fi furnizat de Pământ. În plus, H2 comprimat va fi, de asemenea, livrat pentru procesele viitoare. Cea de-a doua fază profită de cele 41-45% de O2 din care este format regolitul lunar. Combinând oxizii conținuți în regolit cu H2 trimis de pe Pământ, totul în timp ce se încălzește până la aproximativ 950°C, vom realiza o reacție chimică care va crea apă și alte aliaje metalice care pot fi folosite în construcții. În plus, apa va fi electrolizată pentru a obține O2 și H2, care vor fi în cele din urmă reciclate pentru a produce O2 necesar în viitor. În ceea ce privește N2, cercetările actuale arată o compoziție redusă în solul lunar, ceea ce va constrânge baza noastră la importul acestuia de pe Pământ.

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

Designul nostru a fost ales exclusiv în scopuri științifice, baza putând susține doar un echipaj de 4 persoane. Această construcție va găzdui doar oameni de știință care vor stabili infrastructura pentru viitoare baze mai mari, precum și pentru a studia compoziția rocilor lunare. Folosind aliajele metalice rezultate din producția de O2, baza noastră își poate crea propriile materiale. Dacă vor fi descoperite zone cu o abundență de minerale rare pe Pământ, ar putea fi mai ieftin să le extragem de pe Lună cu ajutorul roverelor noastre, ceea ce va aduce, în cele din urmă, mai multă finanțare și interes pentru explorarea spațială. Fiind ușor de extins, baza noastră poate deveni, de asemenea, începutul unei structuri complexe care va fi capabilă să susțină viața umană nu doar în scopuri științifice. Turismul este un candidat foarte bun pentru acest lucru datorită sumei uriașe de bani care poate fi obținută în acest fel.

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

În timpul șederii lor în baza noastră, echipajul va avea un program foarte intensiv pe care va trebui să îl urmeze pentru a menține baza în funcțiune. 

În primul rând, înainte de a se apuca de treabă, vor avea timp pentru rutina de dimineață (spălatul pe dinți, dușul, administrarea suplimentelor de vitamine și minerale etc.). Înainte de a lua micul dejun, vor face un antrenament în sala de gimnastică pentru a reduce la minimum deteriorarea oaselor din cauza unei atracții gravitaționale mai mici. Micul dejun va fi servit în cupola bucătăriei, care conține alimente proaspete și alimente pentru astronauți din depozit.  

În al doilea rând, vor exista două perioade principale de lucru, una înainte de prânz și una între prânz și cină. În timpul acestor perioade de timp, echipajul nostru va efectua misiuni de minerit, de cercetare și misiuni la distanță de la bază. Studiile privind compoziția rocilor vor fi efectuate cu ajutorul microscoapelor din modulul de cercetare. Misiunile la distanță vor fi efectuate cu ajutorul roverelor personalului, care vor avea mai multe tuburi de reumplere a oxigenului. Mineritul cu roverele noastre de minerit se va face de la bază, de la distanță de la controlul roverului, folosind roverele specializate echipate cu mulți senzori diferiți. Este important ca mineritul și misiunile roverilor să se desfășoare dimineața, din cauza complexității sarcinilor care necesită întreaga atenție și concentrare a echipajului. 

Prânzul va fi servit în cupola bucătăriei, după care va exista o mică perioadă de timp liber. Sarcinile încep imediat după aceea, cu întreținerea roverului și cu recoltarea plantelor (doar plantele potrivite pentru acest lucru). Panourile solare și sistemul Water & O2 vor fi, de asemenea, verificate pentru a vedea dacă vreo piesă trebuie îndepărtată sau înlocuită. Această verificare de întreținere este foarte importantă pentru a ne asigura că baza este aptă de funcționare. 

Înainte de cină, va fi timp pentru un antrenament în sala de sport din aceleași motive ca și dimineața. După cină, va exista doar timp liber, precum și o perioadă pentru a se întâlni cu familiile de acasă. Zona noastră comună va include jocuri de familie pentru după-amieze distractive, cărți pentru citit și studiat, o tablă de șah, precum și un televizor cu emisiunile și filmele preferate ale astronauților.  

De asemenea, o dată pe lună se va face un control medical pentru a monitoriza starea de sănătate a echipajului. 

În concluzie, programul echipei noastre va fi plin de activități și sarcini, acoperind toate lucrările necesare pentru a menține baza în funcțiune.



← Toate proiectele