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: Lichtenbergonauten
Georg-Christoph-Lichtenberg-Schule Kassel Germania 18
Vizualizator extern pentru proiect 3d
Descrierea proiectului
LunEx este una dintre primele așezări lunare ale omenirii. Acesta va fi un avanpost al umanității, stabilind noi standarde pentru știință și explorare. Baza va găzdui un echipaj de 6 astronauți, care vor efectua experimente științifice în mediul unic al Lunii. Aceste experimente vor deschide calea pentru toate viitoarele explorări spațiale, motiv pentru care construirea unei baze lunare precum LunEx este crucială pentru cheltuielile umanității dincolo de Terra. |
|||
Unde doriți să vă construiți Tabăra Lunii?
LunEx Basecamp va fi construit în valea craterului Peary, la polul nord lunar. Craterul Peary oferă numeroase caracteristici geografice benefice, ceea ce îl face o alegere excelentă pentru o viitoare bază lunară. Unul dintre avantajele cheie este existența atât a unor zone de lumină, cât și a unor zone de umbră aproape permanente în crater, datorită poziției sale extreme la polul lunar, plus munții accidentați de pe margine, care protejează permanent anumite zone de lumina solară. Această dualitate unică de proprietăți este foarte de dorit, deoarece o bază lunară va avea segmente care vor funcționa doar în lumina soarelui sau în umbră, la apogeu (de exemplu, un sistem fotovoltaic are nevoie de o expunere constantă la lumină), în timp ce zonele de umbră limitează cantitatea de radiații solare dăunătoare pe care o vor resimți astronauții. În plus, se presupune că în aceste zone de umbră permanentă există gheață de apă, ceea ce este esențial pentru supraviețuirea astronauților. Cum intenționați să vă construiți Tabăra Lunii? Descrieți tehnicile și materialele pe care le veți folosi.
Materialul principal pentru construcția LunEx va fi un aliaj de aluminiu și cupru, deoarece este ușor și relativ rezistent, dar ușor de prelucrat. Datorită acestor proprietăți excelente, este deja foarte mult utilizat în industria spațială. Pentru toate obiectele care nu trebuie să fie atât de rezistente, cum ar fi mobilierul, vom folosi materiale plastice ABS. Am respins în mod deliberat ideea de a folosi regolitul ca material de construcție, deoarece fabricarea ar fi complicată, iar consumul de energie ar fi prea mare. Adunarea se va desfășura în etape. Toate piesele principale vor fi preconstruite pe Pământ și trimise în prealabil pe partea de aterizare. Sarcina primului echipaj va fi de a asambla aceste piese. Principalul beneficiu în acest caz este faptul că asamblarea este relativ ușoară și se poate reduce întreținerea costisitoare, piesele putând fi produse cu o calitate foarte ridicată pe Pământ. Mediul de pe Lună este foarte periculos pentru astronauți. Explicați-le cum îi va proteja tabăra voastră lunară.
Luna este un loc periculos pentru orice organism viu. O prezență umană vine în mod inevitabil cu riscuri pentru bunăstarea astronauților, însă proiectul LunEx le diminuează drastic. Există două mari pericole care sunt prezente în mod constant, radiațiile și praful. Cea mai periculoasă formă de radiație provine de la soare și poate provoca daune substanțiale sănătății unui astronaut sub formă de cancer sau, în cantități extreme, cum ar fi în timpul unei erupții solare, o boală mortală de radiații. Evităm această problemă construind LunEx în zonele de umbră eternă din craterul Peary, blocând astfel toate particulele radioactive. Cu toate acestea, există și radiația cosmică de fond, care este mai puțin dăunătoare, dar constantă. În timpul unei șederi de șase luni, efectul nu ar trebui să fie prea rău pentru astronauți, dar pentru a fi siguri, am protejat LunEx cu un strat gros de apă lichidă între corpul interior și exterior. Apa are proprietăți izolatoare excelente care vor reduce semnificativ doza de radiații pentru astronauți. Explicați modul în care tabăra dvs. de pe Lună le va oferi astronauților:
|
|||
Apă
|
Alimente
|
Electricitate
|
Aer
|
Apa va fi extrasă cu ajutorul noii tehnologii Aqua Factorem, inventată de Philip Metzger. Ideea din spatele acestui concept este că micile granule de materiale amestecate vor fi adunate și apoi separate. Granulele de gheață vor fi apoi curățate și topite pentru a obține apă lichidă. Aceste granule de gheață sunt răspândite pe toată suprafața Lunii, dar vom folosi aparatul lângă marile depozite de gheață de apă care se presupune că sunt prezente în craterul Peary. În acest fel, eficiența poate fi crescută drastic, dar chiar dacă atingerea stratului de gheață nu funcționează, o sursă de bază de apă este în continuare prezentă. Baza este conectată la aparatul Aqua Factorem prin conducte și, odată ce apa ajunge la bază, este stocată într-un rezervor și apoi în corpul navei. Pentru a se asigura că nu va îngheța și nu va deteriora eventual structura bazei, aceasta este încălzită în mod constant. Reciclarea apei și a oxigenului va fi similară cu modul în care se face în prezent pe ISS. |
Pentru a fi cât mai autosuficientă, LunEx își va cultiva propria hrană cu ajutorul sistemului aeroponic de înaltă presiune (HPA). Această metodă funcționează prin crearea de picături mici de ceață la presiune ridicată, care sunt folosite pentru a crește plantele. Designul inovator vine cu avantajele că plantele vor crește foarte repede și vor avea o oxigenare superioară. Acest lucru duce la o compoziție nutrițională mai bună. De asemenea, numeroase plante sunt compatibile, crescând diversitatea în dieta astronautului. În plus, este ușor de extins capacitatea fermei. Flexibilitatea generală este crucială pentru succesul unei misiuni lunare. În ciuda nenumăratelor beneficii ale unei alimentații autonome, plantele nu sunt capabile să satisfacă toate cerințele nutriționale pe care le are echipajul, motiv pentru care o parte din alimente trebuie aduse de pe Pământ pentru a asigura o compoziție sănătoasă de minerale și vitamine. |
Energia electrică provine de la panouri solare fotovoltaice obișnuite. Acestea vor fi amplasate în zonele cu lumină solară permanentă din craterul Peary și vor fi conectate la baza din umbra permanentă prin intermediul unui cablu. Sursa permanentă de lumină ar trebui să facă bateriile mari demodate, dar încă se discută dacă aceste zone sunt expuse la soare și în timpul nopții lunare. Așadar, vom începe prima misiune în vara lunară și vom abandona baza după șase luni. Dacă este adevărat că există o expunere constantă la lumina solară, baza ar putea fi activă tot timpul. Pentru rezervă, va exista un mic acumulator. |
Oxigenul nu va fi adus de pe Pământ, ci va fi extras din regolitul obișnuit de pe Lună prin utilizarea resurselor in situ, o idee propusă de Sebastian Rohde, stagiar al ESA. Aceasta funcționează prin utilizarea unei forme speciale de electroliză cu lichide ionice care rămân lichide în spațiu. Avantajele acestei tehnologii moderne sunt că este reutilizabilă și că funcționează și la temperaturi scăzute. Faptul că regolitul este abundent pe Lună înseamnă că poate fi garantată o aprovizionare constantă cu oxigen. Odată procesat, oxigenul va fi amestecat cu dioxid de carbon în bază pentru a nu risca o explozie. Atunci când concentrația de CO2 devine prea mare, acesta poate fi pur și simplu evacuat din bază. |
Explicați care ar fi scopul principal al taberei dvs. lunare (de exemplu: scopuri comerciale, științifice și/sau turistice).
Baza LunEx va fi una dintre primele care vor fi construite pe Lună. Din acest motiv, scopul său principal este de a servi drept model pentru viitoarele forme de prezență umană în spațiu și, de asemenea, de a efectua o varietate de experimente științifice. Atât microgravitația, cât și Luna însăși sunt obiecte excelente pentru experimente, oferind noi cunoștințe și tehnologii valoroase care pot fi utilizate atât în spațiu, cât și pe Pământ. |
|||
Descrieți o zi pe Lună pentru echipa de astronauți din Tabăra Lunii.
O zi obișnuită pentru astronauți va începe dimineața, toți cei șase membri ai echipajului trezindu-se în același timp. Turele de lucru sunt evitate intenționat, deoarece prezența mai multor persoane în jur îmbunătățește semnificativ bunăstarea psihologică a astronauților. Doar dacă un experiment necesită o supraveghere constantă, vor fi planificate ture de lucru, după caz. În primul rând, toți astronauții vor lua micul dejun împreună. Mâncarea va fi parțial produsă de ei înșiși de la ferma aeroponică din bază și parțial adusă de pe Pământ pentru a asigura un aport sănătos de nutrienți vitali care nu pot fi recoltați de la fermă. În timp ce iau micul dejun, controlul misiunii de pe Pământ va informa echipajul despre programul zilnic. Într-o zi obișnuită, vor fi probabil câteva experimente de efectuat și o lucrare de întreținere a bazei. În acest exemplu, astronauții vor încerca modalități de a face regolitul fertil. Un astfel de experiment de amploare poate fi realizat doar pe Lună și oferă informații valoroase care să alimenteze viitoarele colonii de pe Lună sau Marte. De asemenea, doi ingineri se vor aventura în afara bazei pentru a verifica și, eventual, a repara un panou solar care nu produce electricitate. Aceștia se vor urca în costumele spațiale atașate la bază și vor merge de-a lungul cablului care duce din umbra în care se află LunEx către zonele mereu însorite din craterul Peary, unde se află panourile. Pe parcursul zilei, echipajul va face cu rândul exerciții în sala de gimnastică, pentru a preveni efectele negative ale microgravitației asupra organismului. Când munca de peste zi este terminată, echipajul se reunește din nou pentru a lua cina împreună. După aceea, există puțin timp liber pentru a-și suna familia și prietenii de pe Pământ, pentru a juca câteva jocuri cu ceilalți astronauți sau pur și simplu pentru a privi peisajul lunar prin una dintre ferestrele groase din Perspex. La finalul zilei, toți astronauții se adună în camera de dormit pentru a se odihni după o zi obositoare, dar plină de semnificații, pe Lună. |