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: Hexagon

DLR_School_Lab TU Dresda  Dresda    Germania 15, 16

Vizualizator extern pentru proiect 3d

Descrierea proiectului

Tabăra Lunii arată ca o cruce. Fiecare parte a Taberei Lunii este conectată cu centrul, astfel încât fiecare loc este accesibil din orice alt loc din tabără. În acest fel, astronauții nu trebuie să părăsească atât de des interiorul Taberei Lunare. În plus, ei merg mai puțin pe jos pentru a ajunge din punctul A în punctul B decât ar face-o dacă Tabăra Lunii ar fi o linie dreaptă. Tabăra este formată dintr-o zonă de dormit și de mâncat, un sistem de uși duble care conectează tabăra cu exteriorul Lunii, o secțiune științifică, o seră, un atelier, un dispozitiv de măsurare a undelor radio și o combinație de instalații fotovoltaice și solar-termice.

Unde doriți să vă construiți Tabăra Lunii?

Tabăra va fi construită în partea opusă a Lunii pentru a capta undele radio, fără a fi perturbată de undele radio trimise de pe Pământ [1]. Partea taberei, în care locuiește echipajul, este construită în mod optim într-un mediu sigur, cum ar fi un crater, pentru a fi protejată de comete și de alte lucruri venite din spațiu [2]. Craterele mari se găsesc la polii Lunii [2]. Este chiar mai benefic să te stabilești la un pol, deoarece acolo există o cantitate relativ mare de gheață lunară [3], care poate fi cercetată mai întâi și folosită ulterior pentru pile de combustie [4] sau pentru producerea de hidrogen [5].

[1] Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt: Erde und Mond. 2020. p. 103. URL: https://www.dlr.de/next/Portaldata/69/Resources/downloads/ErdeMond_05_gesamt150dpi.pdf [accesat la 20.04.2021].

[2] Nadia Drake: De ce polul sud al Lunii ar putea fi cea mai fierbinte destinație din spațiu. 2019. URL: https://www.nationalgeographic.com/science/article/why-moons-south-pole-may-be-hottest-space-destination-blue-origins-shackleton-crater [accesat la 20.04.2021].

[3] NASA: Gheață confirmată la polii Lunii. 2018. URL: https://www.nasa.gov/feature/ames/ice-confirmed-at-the-moon-s-poles [accesat la 20.04.2021].

[4] Martin Rosenberg / Martin Gent / Wiebke Ziegler: Brennstoffzelle. 2021. URL: https://www.planet-wissen.de/technik/energie/brennstoffzelle/index.html [accesat la 20.04.2021].

[5] Departamentul de Energie al SUA: Producția de hidrogen: Electroliza 2021. URL: https://www.energy.gov/eere/fuelcells/hydrogen-production-electrolysis [accesat la 20.04.2021].

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

Tabăra Lunii arată ca o cruce. Fiecare parte a Taberei Lunii este conectată cu centrul, astfel încât fiecare loc este accesibil din orice alt loc din tabără. În acest fel, astronauții nu trebuie să părăsească atât de des interiorul Taberei Lunare. În plus, ei merg mai puțin pe jos pentru a ajunge din punctul A în punctul B decât ar face-o dacă Tabăra Lunii ar fi o linie dreaptă. Tabăra este formată dintr-o zonă de dormit și de mâncat, un sistem de uși duble care conectează tabăra cu exteriorul Lunii, o secțiune științifică, o seră, un atelier, un dispozitiv de măsurare a undelor radio și o combinație de instalații fotovoltaice și solar-termice. Toate componentele principale sunt gonflabile pentru a facilita transportul de pe Pământ pe Lună prin reducerea greutății.

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

Partea taberei, unde locuiește echipajul, este construită în condiții optime într-un mediu sigur, cum ar fi un crater, pentru a fi protejată de comete și de alte lucruri care vin din spațiu [1]. Craterele mari se găsesc la polii Lunii [1].

[1]Nadia Drake: De ce polul sud al Lunii ar putea fi cea mai fierbinte destinație din spațiu. 2019. URL: https://www.nationalgeographic.com/science/article/why-moons-south-pole-may-be-hottest-space-destination-blue-origins-shackleton-crater[accesat la 20.04.2021].

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

Este chiar mai avantajos să te stabilești la un pol, deoarece există o cantitate relativ mare de gheață lunară[1], care poate fi cercetată mai întâi și folosită ulterior pentru pile de combustie[2] sau pentru producerea de hidrogen[3].

[1] NASA: Gheață confirmată la polii Lunii. 2018. URL: https://www.nasa.gov/feature/ames/ice-confirmed-at-the-moon-s-poles [accesat la 20.04.2021].
[2]Martin Rosenberg / Martin Gent / Wiebke Ziegler: Brennstoffzelle. 2021. URL: https://www.planet-wissen.de/technik/energie/brennstoffzelle/index.html [accesat la 20.04.2021].
[3] Departamentul de Energie al SUA: Producția de hidrogen: Electroliza 2021. URL: https://www.energy.gov/eere/fuelcells/hydrogen-production-electrolysis [accesat la 20.04.2021].

Aprovizionarea cu hrană a astronauților de pe Lună este una dintre cele mai mari provocări. Trebuie să se țină cont de faptul că hrana trebuie să fie atât echilibrată, cât și adecvată. Trebuie asigurate toate vitaminele, proteinele, carbohidrații, grăsimile și mineralele necesare. Deoarece este exclusă creșterea animalelor, totul trebuie obținut în principal din fructe și legume. Cu toate acestea, trebuie de asemenea remarcat faptul că pe Lună nu există multă apă, sol bun sau microorganisme care să îl îmbunătățească. Prin urmare, pot fi cultivate doar plante cu cerințe de creștere foarte scăzute. În primul rând, am verificat vitaminele și nutrienții vitali ai unui om. Toate aceste vitamine și nutrienți vitali se obțin din următoarele plante: castraveți, kohlrabi, ciuperci, năut și leuștean (in). În Antarctica au fost deja efectuate experimente pentru a cultiva plante în condiții extreme, similare cu cele de pe Lună [1]. Castravetele și kohlrabi au crescut acolo cu succes și furnizează vitaminele A, B, C, E, K, I, J. Ciupercile și năutul furnizează vitaminele D, F și G care lipsesc. De asemenea, acestea au cerințe de creștere foarte scăzute, ceea ce face posibilă lăsarea lor să crească pe Lună. În cele din urmă, inul ar putea fi și el o opțiune, deoarece furnizează semințe de in, care conțin multe substanțe nutritive și ar putea fi transformate în ulei. De fapt, uleiul este important pentru a duce o dietă echilibrată. Pentru a obține cantități suficiente de vitamina B-12 și vitamina D, astronauții ar trebui să folosească și produse de substituție. În plus, aportul de proteine sub formă de pudră va fi inevitabil, deoarece acestea sunt foarte importante pentru dezvoltarea musculară[2].

Structura serei este similară cu cea a majorității modulelor stației noastre lunare și constă în segmente umflate contigue, cu podele intermediare pentru stabilizare și o mai bună distribuție spațială. În seră vor exista rânduri de rafturi metalice pe care vor crește plantele. Se folosește principiul "Aeroponics". Avantajul este că nu se folosește pământ, care oricum nu ar putea fi dus pe Lună. Principiul funcționează astfel: rădăcinile sunt stropite cu apă care conține nutrienți, iar frunzele sunt iluminate cu lămpi LED. Aerul este îmbogățit cu CO2, iar germenii și ciupercile sunt filtrate. Un dezavantaj este consumul ridicat de energie, cauzat de lămpi[1].

[1] Tanja Zech: Gemüse aus dem ewigen Eis deutsche Forscher wollen in der Antarktis Gemüse anbauen. Verrückte Idee? Keineswegs! Das ist der Sinn des Projekts. 2018. URL:https://www.deutschland.de/de/topic/umwelt/eden-iss-gewaechshaus-in-der-antarktis [accesat la 20.04.2021].
[2] D. Lenz: Eiweiß hilft bei richtiger Anwendung beim Muskelaufbau 2015. URL: https://www.forschung-und-wissen.de/nachrichten/medizin/eiweiss-hilft-bei-richtiger-anwendung-beim-muskelaufbau-13372184 [accesat la 20.04.2021].

Una dintre cele mai importante probleme de pe Lună este energia. Deoarece pe Lună nu există nici vânt, nici apă lichidă sau combustibili precum cărbunele etc., Soarele este singura sursă durabilă de energie. De aceea, în schița noastră de proiect, celulele solare sunt plasate lângă tabără pentru a produce electricitate. Deoarece producția de energie de către celulele solare variază foarte mult de-a lungul zilei, un accu este conectat la rețea pentru a reduce surplusul de energie în ziua Lunii și pentru a stoca energia. Pentru a stoca energia pentru o perioadă mai lungă de timp, la rețea este conectată o celulă de combustie reversibilă, care împarte apa în oxigen și hidrogen atunci când există un surplus de energie sau invers atunci când este nevoie de mai multă energie electrică pe timp de noapte, de exemplu, pentru a genera energie electrică din oxigen și hidrogen. Am ales pila de combustie pentru că poate stoca multă energie cu puțină apă. Pentru a utiliza complet energia solară, am construit un sistem termic solar pe lângă celulele solare. Colectoarele solare negre sunt plasate între celulele solare.

Aerul de care au nevoie astronauții este furnizat de Pământ și trebuie transportat din când în când cu rachete de aprovizionare de pe Pământ pe Lună pentru a reîmprospăta aerul din tabără.

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

Această tabără lunară va fi folosită în principal în scopuri științifice.

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

O rutină zilnică în această tabără lunară ar putea fi următoarea: după ce se trezesc la o oră reglementată, echipajul își începe ziua prin a lua micul dejun. După aceea începe munca, care este compusă, de exemplu, din examinarea materialelor găsite pe Lună, evaluarea datelor, explorarea Lunii prin expediții, comunicarea cu Pământul și multe altele. Între muncă și muncă, echipajul mai mănâncă de câteva ori și face mult sport pentru a se menține în formă. Când munca se termină, astronauții au câteva ore de timp liber și, după ce au stat treji între paisprezece și șaisprezece ore, se culcă, chiar dacă lumina este încă aceeași ca atunci când s-au trezit, deoarece zilele pe Lună sunt destul de lungi, mai ales la unul dintre poli [1]. O rutină zilnică controlată este importantă pentru ca membrii echipajului să aibă parte de suficient somn.

[1]P. Gläser / J. Oberst: Illumination conditions at the lunar poles: Implications for future exploration. 2017. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0032063317300478?via%3Dihub [accessed on 20.04.2021]



← Toate proiectele