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: Hestia

Colegiul Național de Informatică "Tudor Vianu"  București    România 17, 18

Vizualizator extern pentru proiect 3d

Descrierea proiectului

Oamenii sunt, și au fost întotdeauna, exploratori. Scopul nostru este de a construi o tabără de cercetare pe Lună pentru a ne extinde cunoștințele despre caracteristicile acesteia și oportunitățile de dezvoltare ulterioară. În prima fază, adăpostul nostru va găzdui 3 astronauți. Vom construi 4 module, construite atât sub pământ, cât și la suprafață, fiecare proiectat cu o intrare prin sas și conectat între ele prin tuneluri. Centrul de control va coordona toate sistemele de susținere a vieții. Modulul de locuit, va avea dormitoarele, sala de sport și zonele de relaxare. În zona de cercetare se vor efectua experimente. Stația de procesare a solului și a apei va extrage substanțe din regolit și va purifica apa înghețată. În modulul separat se va produce energie nucleară. În centru, va exista o seră, pentru a ne crește culturile. Întreaga bază va fi acoperită cu un acoperiș cu panouri solare, care va servi și ca scut.

Unde doriți să vă construiți Tabăra Lunii?

Intenționăm să ne construim tabăra lunară în apropierea polilor lunari. După ce am analizat toate locațiile posibile pentru baza noastră: tuneluri de lavă, poli, regiuni ecuatoriale, cratere, am ajuns la concluzia că regiunile polare sunt cea mai favorabilă opțiune. Există dovezi că putem găsi multă gheață de apă prinsă lângă suprafața Lunii în zonele umbrite din apropierea polilor. Aceasta nu ar fi doar o sursă viabilă de apă, ci și o oportunitate de cercetare foarte importantă. În plus, la poli există lumină solară aproape permanentă, care poate fi transformată în energie cu ajutorul panourilor noastre solare și poate fi folosită pentru a ne crește culturile. În plus, în timp ce temperatura de la suprafața Lunii variază între 123℃ și -233℃, la poli aceasta oscilează doar între 0℃ și -50℃. Această amplitudine mai mică duce la o modalitate mai fezabilă de a menține locul locuibil.

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

Tabăra lunară va avea patru module conectate prin tuneluri și o seră amplasată în centru. Stabilirea va fi atât subterană, cât și la suprafață, așa că vom începe prin a săpa solul cu ajutorul unui excavator. Acolo, putem construi pereții subterani, prin imprimarea 3D a solului lunar deja extras. Deoarece aducerea materialelor de pe Pământ este costisitoare și ineficientă, putem transporta doar cantități mici de materiale ușoare. Vom folosi aliaje de aluminiu pentru a crește rezistența structurii. Acoperișul serei va fi realizat din sticlă securizată, pentru a folosi lumina solară pentru agricultură, dar și pentru a asigura o protecție. Întreaga construcție va avea un "acoperiș" de panouri solare. Dar, deoarece avem nevoie de protecție împotriva condițiilor dure de pe Lună, vom aspira mai multe straturi de polietilenă și kevlar de carbon, rezultând un scut de 50 cm grosime.

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

Din cauza lipsei de atmosferă de pe Lună, tabăra noastră este expusă la mai multe amenințări. Cele mai importante trei probleme cu care ne confruntăm și pe care trebuie să le luăm în considerare sunt: temperaturile variabile, radiațiile solare periculoase și ploile de meteoriți. Prin amplasarea bazei noastre la polii lunari reducem la minimum diferența dintre temperaturile extreme și, deoarece cea mai mare parte a taberei este situată sub pământ, temperatura va fi menținută constantă. Partea subterană a stabilimentului este, de asemenea, ferită de radiații și de ploile de meteoriți, prin urmare toate sistemele esențiale se vor afla sub suprafața lunară, iar în caz de urgență, astronauții pot duce o activitate normală rămânând sub pământ. Acoperișul panourilor solare va avea, de asemenea, un scut realizat din mai multe straturi de polietilenă și carbon Kevlar. Aceste straturi vor fi aspirate împreună, un astfel de scut cu o grosime de 50 cm asigurând protecție împotriva radiațiilor solare și a meteoriților.

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

Furnizarea apei este unul dintre cele mai importante aspecte ale taberei noastre lunare, având în vedere că este indispensabilă pentru viața oamenilor. Bineînțeles, în faza inițială vom aduce apă de pe Pământ. Vom folosi sisteme de reciclare similare cu cele de pe ISS pentru a ne asigura că vom pierde cât mai puțină apă. Având în vedere apropierea noastră de poli, vom excava depozitele de gheață de pe Lună cu ajutorul unor burghie încălzite. Gheața colectată va fi topită, filtrată și tratată chimic pentru a o transforma în apă potabilă și utilizabilă pentru diferite activități (spălare, agricultură, duș).

Plantele pot crește cu succes în spațiu doar într-un mediu controlat, folosind anumite tehnici. Cea mai eficientă tehnică este hidroponia. Comparativ cu agricultura convențională, producția este de 4 ori mai mare. Am efectuat propriile noastre cercetări și am găsit rezultate similare (vezi fotografiile din seră). Modulul va fi format din mini-mediu hidrotopic fuzionat, pentru un acces mai ușor al astronauților. Astfel, dacă apare vreo problemă, aceasta va fi localizată și rezolvată rapid. Radiația de lumină roșie, furnizată în mod artificial de luminile cu leduri, favorizează creșterea plantelor, însă lumina naturală este întotdeauna alegerea optimă. Designul nostru păstrează energia necesară pentru multe alte sarcini, lăsând lumina naturală să pătrundă în seră.

Principala noastră sursă de energie va fi energia solară. Lumina solară aproape permanentă de la poli face ca panourile solare să fie eficiente, acoperind cea mai mare parte a consumului de energie. Acoperișul taberei va fi acoperit cu panouri solare, maximizând suprafața și reducând costurile. Abundența de He-3 pe suprafața Lunii face ca energia nucleară să fie o bună sursă de energie suplimentară. Intenționăm să extragem He-3 din solul lunar cu ajutorul unor roboți. Un reactor de fuziune ar putea deveni o sursă de energie relativ curată și sigură, fără a produce deșeuri periculoase sau radioactivitate, așa cum face tehnica actuală de fisiune.

Furnizarea de oxigen și menținerea constantă a compoziției aerului din interiorul bazei este o cerință importantă. Oxigenul produs de plante prin fotosinteză este transportat în tuburi în toate modulele taberei și apoi eliberat prin sistemul de aer condiționat. Dioxidul de carbon expirat în urma respirației noastre va fi colectat și condus în seră pentru a fi utilizat în fotosinteză. Rata de producție a oxigenului poate fi crescută prin recoltarea de alge precum spirulina, având nevoie de doar 8m2 pentru a asigura aportul zilnic de oxigen pentru o persoană, fiind în același timp o sursă excelentă de hrană.

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

După cum s-a menționat mai sus, în faza inițială de dezvoltare, scopul principal al bazei noastre va fi strict științific. Cercetările noastre au ca scop descoperirea oportunităților pe care Luna le poate oferi pentru expansiunea umană. Prin urmare, următorul nostru pas va fi determinat de datele pe care le vom colecta la fața locului. Dacă este fezabil, am dori să extindem așezarea în scopuri turistice. Deoarece designul este modular, extinderea ar fi ușoară, modul cu modul. Acest lucru ar avea un mare impact asupra umanității, reprezentând primii pași reali de cucerire a spațiului.

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

"Un pas mic pentru om, un salt uriaș pentru omenire" este celebra frază rostită de Neil Armstrong, primul om care a pus vreodată piciorul pe Lună. Imaginați-vă atunci ce impact ar avea asupra omenirii un om care trăiește pe Lună. Este de la sine înțeles că acesta va fi următorul pas important pentru explorarea spațiului.

Dimineața, după ce au terminat procesul de igienă de bază, astronauții vor lua prima masă a zilei, care constă în principal în alimente cu un indice energetic ridicat, care îi pot alimenta pe tot parcursul zilei. Următoarea activitate va fi grădinăritul, deoarece agricultura va fi singura sursă de hrană pentru colonie. Ei nu vor trebui să facă prea multă muncă fizică, deoarece "Modulul de agricultură" este format din medii hidroponice automatizate.

Echipajul de astronauți nu va fi împărțit în echipe, deoarece cercetările au arătat că împărțirea unui grup mic ca al nostru în echipe inhibă relațiile sociale necesare pentru o coabitare adecvată.

Următoarea activitate din programul astronauților noștri va consta în efectuarea de cercetări pe eșantioane deja colectate, timp de câteva ore în "Sfera de cercetare". Apoi, este timpul pentru masa de prânz și pentru un antrenament fizic. Deoarece gravitația de pe Lună este mult mai mică decât cea de pe Pământ, mușchii se atrofiază într-un ritm accelerat, așa că o cantitate adecvată de exerciții zilnice va fi esențială.

După o perioadă de odihnă de o oră, astronauții vor trece la următoarea parte a zilei: Explorarea Lunii. Echipați în costumele lor spațiale, astronauții noștri vor începe călătoria zilnică prin craterele Lunii, colectând mostre pentru cercetări viitoare, căutând cele mai bune locuri pentru a extinde noua colonie. Când se vor întoarce la bază, mostrele vor fi depozitate în instalația de cercetare, așteptând să fie procesate în ziua următoare. După o zi lungă și plină de activități, astronauții noștri se vor odihni și vor lua ultima masă a zilei, având timp liber pentru activitățile dorite.

Acum, este timpul ca atât astronauții, cât și echipajul de acasă să se odihnească, pentru că, la urma urmei, fac pași mici, pentru ca omenirea să poată face un salt uriaș.



← Toate proiectele