moon_camp

Galeria Moon Camp Pioneers 2021-2022

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.

Team: SCN Aerospace

Colegiul Petroc  Barnstaple    Regatul Unit 17   2 / 0


Vizualizator extern pentru proiect 3d

Descrierea proiectului

Sarcina care ne-a fost dată a fost de a proiecta o tabără lunară. Instrucțiunea a fost complet deschisă și am avut libertatea de a decide asupra funcției taberei. Echipa mea a decis că tabăra va avea o durată de trei luni și că va găzdui patru astronauți cu experiență în chimie, inginerie, medicină și botanică. Tabăra ar fi fost construită pentru a finaliza această misiune, dar cu scopul de a o folosi din nou în misiuni eventual mai lungi în viitor. În proiectarea taberei am încercat să luăm decizii cât mai realiste cu putință, astfel încât deciziile luate au fost influențate de: costul lansării unor piese mari, siguranța astronauților, valoarea științifică ce urmează a fi obținută și interesul potențial ce urmează a fi creat. Tabăra va găzdui facilități de locuit și de lucru pentru patru astronauți. Misiunea lor va include excursii în afara taberei, precum și experimente și altele asemenea în interiorul acesteia, astfel încât vor avea nevoie de mai multe rovere pe lângă tabăra propriu-zisă, inclusiv un rover mic, asemănător unei remorci, pentru transportul echipamentelor și manipularea modulelor în timpul asamblării, un rover de lungă distanță conceput pentru a acționa ca o "barcă de salvare" în caz de urgență și câțiva roboți de amenajare care vor fi trimiși înainte de sosirea astronauților pentru a pregăti locul de aterizare. Am avut norocul de a putea crea o lume VR cu Baza în https://www.youtube.com/watch?v=LJ9pj4J4jX8, folosind Occulus Headsets Quest 2.

Planurile prezentate în secțiunea 4 pentru câteva dintre module sunt pentru o versiune mai veche a bazei, astfel încât, deși sunt foarte asemănătoare cu versiunea finală, acestea diferă ușor.

2.1 Unde doriți să vă construiți tabăra lunară?

O locație ecuatorială pe partea apropiată ar avea o linie vizuală constantă cu Pământul, ceea ce reprezintă un avantaj cert, dar ar însemna că astronauții nu ar putea vedea partea de cer din spatele Lunii. Din nefericire, temperaturile de suprafață din apropierea ecuatorului variază drastic, ceea ce face ca o bază de suprafață în această poziție să fie dificil de menținut. În apropierea polilor, expunerea la soare este mult mai scăzută. De fapt, există mai multe locații în apropierea polilor unde soarele nu strălucește literalmente niciodată. Acest lucru înseamnă că, deși este evident că este frig, variația de temperatură în aceste locații este minimă. În consecință, materialele și structura bazei pot fi optimizate pentru temperaturile scăzute din apropierea polilor. În plus, deoarece temperaturile de la suprafață sunt mult mai scăzute, se poate forma gheață în apropierea polilor. Luând în considerare acești factori, am selectat un crater în apropierea polului sud la 42° E, 84,25° S.

2.2 Cum intenționați să vă construiți tabăra lunară? Descrieți tehnicile, materialele și opțiunile dvs. de proiectare.

Înainte ca tabăra lunară să poată fi construită la suprafață, va fi necesară pregătirea zonei de aterizare. Pentru aceasta, la locul de aterizare vor fi trimise rovere fără pilot, care vor curăța zona și vor aplatiza pantele, după caz, astfel încât să existe un loc potrivit pentru construirea taberei. Există zece module care alcătuiesc tabăra principală, la care se adaugă un turn de comunicații și un modul de experimente amplasate pe marginea craterului, care vor fi operate de la distanță. Pentru a reduce riscul unei defecțiuni catastrofale, unele dintre module vor fi construite pe Pământ și vor fi pur și simplu instalate pe Lună, prin andocarea lor la celelalte module. Acest lucru se datorează faptului că este mult mai ușor să se asigure fiabilitatea modulelor pe Pământ decât pe Lună. Următoarele module vor fi construite pe Pământ: sasul de aer, modulele de locuit, de laborator, de toaletă, de experimente și de utilități, precum și coridorul flexibil dintre hub-uri și turnul de comunicații (pilonii acționați hidraulic vor fi, de asemenea, construiți pe Pământ). Cele două hub-uri ar fi împărțite în componente mai mici, deoarece sunt mult prea mari pentru a fi lansate într-o singură bucată. Modulul hidroponic ar fi realizat dintr-o combinație de piese simple (cum ar fi benzi de titan și cărămizi HDPE) și piese fabricate pe Pământ (cum ar fi ansamblul de andocare). Toate acestea ar fi construite folosind materiale și tehnici (în afară de modulul hidroponic) care sunt tipice modulelor locuibile existente.

2.3 Mediul de pe Lună este foarte periculos pentru astronauți. Explicați cum îi va proteja tabăra voastră lunară. (maximum 150 de cuvinte)

După cum se menționează în secțiunea 2.1, locația selectată oferă deja o protecție semnificativă. Deoarece tabăra nu este niciodată iluminată direct de soare, este protejată destul de eficient împotriva radiațiilor solare. Singurele alte surse de radiații sunt reactorul nuclear care alimentează tabăra și radiațiile cosmice. Reactorul este protejat în mod corespunzător, iar orice radiație cosmică este blocată de HDPE, care are o grosime de cel puțin 20 cm pentru a asigura o protecție suficientă. Un alt pericol este reprezentat de praful lunar, care se lipește de suprafețe și cauzează diverse probleme, printre care se numără potențialele leziuni ale plămânilor astronauților, deteriorarea suprafețelor din cauza proprietăților sale abrazive, reducerea eficienței componentelor vulnerabile, cum ar fi garniturile, și deteriorarea costumelor spațiale. Filtrele din sistemele de mediu vor asigura că, în cazul în care praful pătrunde în tabără, acesta va fi îndepărtat, iar întreținerea atentă a costumelor spațiale și a echipamentelor după întoarcerea la bază va împiedica pătrunderea prafului în bază.

2.4 Explicați cum tabăra dvs. de pe Lună le va oferi astronauților:

Apă
Alimente
Putere
Aer

Pentru a reduce riscul de a depinde de extracția resurselor, apa va fi stocată pe stația spațială Artemis în timpul misiunilor de aprovizionare de rutină. Aceasta va fi scoasă în timpul aterizării. Putem suplimenta aprovizionarea prin extragerea apei din gheața lunară.

Din nou, pentru a reduce riscul asociat cu extragerea resurselor, vom stoca alimente pe stația spațială Artemis în vederea pregătirii misiunii, iar aprovizionarea va fi completată de experimentele hidroponice (deși aceste experimente nu vor putea susține singure echipajul).

Energia va fi furnizată de un reactor nuclear de mici dimensiuni, după modelul reactorului eVinci proiectat de Westinghouse. Volanele vor fi utilizate ca principală metodă de stocare a energiei, datorită rezistenței lor la condiții extreme, deși vom folosi pile de combustie pe bază de hidrogen datorită utilizării lor în zborurile spațiale.

Aerul va fi, de asemenea, stocat la stația spațială Artemis și, din nou, putem suplimenta aprovizionarea prin extragerea oxigenului de pe suprafața lunară prin reducere cu hidrogen, care reprezintă aproximativ 45% oxigen în masă.

2.5 Explică care ar fi scopul principal al taberei tale lunare.

Scopul taberei este o misiune de descoperire. Scopul ar fi testarea și demonstrarea tehnologiilor și tehnicilor care ar putea fi folosite în viitor pentru misiuni mai lungi și, în cele din urmă, pentru locuirea pe termen lung. Acest lucru se datorează faptului că, în ceea ce privește misiunile spațiale cu echipaj, am trimis oameni pe Lună pentru câteva zile, am avut astronauți pe ISS timp de câteva luni, dar niciodată nu am avut astronauți care să rămână pe suprafața Lunii pentru o perioadă lungă de timp. Prin urmare, înainte de a începe să ne gândim serios la proiecte comerciale sau turistice, trebuie să ne întrebăm dacă putem trăi cu adevărat, cu adevărat, pe Lună. Printre proiectele care ar putea fi întreprinse s-ar număra cultivarea plantelor (de unde și botanistul), investigarea unor metode eficiente de extragere a oxigenului și a altor resurse din solul lunar și fabricarea diferitelor obiecte cu ajutorul uneltelor din modulul de fabricație.

3.1 Descrieți o zi pe Lună pentru echipajul de astronauți din tabăra lunară.

Investigația principală în tabăra lunară este de a decide dacă este fezabilă locuirea pe termen lung pe Lună. În acest scop, ziua astronauților trebuie să fie cât mai "normală" posibil. Cei mai mulți dintre noi își încep ziua cu micul dejun, urmat de igiena personală și îmbrăcarea. Așa își vor începe ziua astronauții. Ar urma o scurtă ședință pentru a discuta sarcinile planificate pentru această zi și despre cum a decurs activitatea de ieri. După ce aceste activități sunt rezolvate, astronauții se împart în două "echipe". Echipa unu are o sesiune de exerciții fizice în Hub A. Exercițiile fizice sunt importante pentru a asigura o atrofie musculară minimă cauzată de traiul într-un mediu cu gravitație redusă și pentru a menține un sistem cardiovascular puternic. Între timp, echipa a doua se ocupă de întreținerea generală a taberei, cum ar fi curățenia, verificarea plantelor etc. Cele două echipe vor face apoi schimb, echipa unu se va ocupa de sarcinile de întreținere generală, iar echipa doi de exerciții fizice. Motivul acestei divizări este că Hub A nu dispune de spațiu pentru ca toți cei patru astronauți să facă exerciții fizice în același timp. Cele două echipe se reunesc pentru a lucra la proiectele stabilite pentru ziua respectivă. Pe parcursul celor trei luni, ar exista o gamă largă de sarcini, poate că ar fi vorba de pregătirea pentru o ieșire în spațiu, efectuarea de lucrări de întreținere, efectuarea de analize pe eșantioane, utilizarea facilităților de fabricare din Hub B și așa mai departe. Aceste sarcini ar fi planificate înainte de începerea misiunii, pentru a utiliza timpul astronautului cât mai eficient, deși este posibil să se facă schimbări în timpul misiunii din motive neprevăzute. Pentru ziua exemplului nostru, astronauții vor confecționa o supapă hidraulică de înlocuire pentru a repara o pompă de rezervă. Din nou, păstrând ziua de lucru cât mai "normală" posibil, echipele vor face o pauză de prânz în jurul orei de prânz. După ce se spală vasele, astronauții abordează următoarea sarcină, care, în această zi specială, este planificarea EVA de mâine pentru a colecta mostre de sol. Această perioadă de lucru ar fi mai lungă decât sesiunea de dimineață și s-ar încheia la timp pentru masa de seară, după care ar avea timp să se relaxeze înainte de a închide totul, de a face verificări de ultim moment (poate din nou acele plante) și de a se retrage la culcare. Ora zilei ar fi sincronizată cu GMT.

Alte proiecte:

  ofensivă lunară

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China
  Aleargă spre Lună

 

  Zhengzhou Universitatea din Zhengzhou de Industrie Ușoară
    China
  NormiX

 

  Zespół Szkół Szkół Ogólnokształcacych i Technicznych w Sompolnie
    Polonia
  刘子昂

 

  郑州轻工业大学
    China