Provocarea Mooncamp
Logo-ul Airbus și Autodesk      Logo-ul ESA
Galeria Pioneers 2022 - Moon Camp Challenge
Pentru o experiență mai bună, vă rugăm să vă schimbați browserul în CHROME, FIREFOX, OPERA sau Internet Explorer.

Galeria Pioneers 2022

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: Conatur Lunar

Oldham Hulme Grammar School  Oldham    Regatul Unit 17, 16   4 / 2   Locul al doilea - Statele membre ESA
Vizualizator extern pentru proiect 3d
Descrierea proiectului

În cadrul misiunii Conatur Lunar, baza noastră Sanctuarium intenționează să fie o instalație de cercetare inovatoare, care urmărește să descopere și să înțeleagă mai bine istoria geologică a suprafeței lunare. 

  • Faza primară va fi axată pe autosuficiență: accentul va fi pus pe construcție și pe colectarea resurselor necesare.
  • După aceasta, operațiunile secundare ale proiectului nostru se vor îndrepta către cercetare și experimentare.

Cercetările efectuate în laboratorul nostru, care implică o analiză aprofundată a formării și compoziției prafului lunar, vor fi utilizate pentru a construi o evidență mai precisă a trecutului atât al Lunii, cât și al planetei noastre. În cele din urmă, datele pe care le vom colecta vor fi folosite pentru a informa progresele moderne în tehnologia de colonizare și explorare lunară.

SanctuariumModelul 3D al modelului ilustrează intenția designului nostru de a oferi protecție, permițând în același timp îndeplinirea sarcinilor. Planul subteran este alcătuit din zone de locuit, tehnice, agricole și de depozitare, care oferă echipajului nostru de patru persoane instrumentele necesare pentru a trăi și a lucra confortabil pe parcursul misiunii. 

În timp ce Conatur Lunarsunt bazate pe examinare - rezultatele obținute ne-ar putea permite, în cele din urmă, să trecem la o a treia etapă mai complexă.

  • Dacă datele permit acest lucru, succesul bazei noastre în primele etape și experiența directă a astronauților pot fi considerate ca oferind posibilitatea de a avansa spre colonizarea lunară. Se speră că, datorită capacității de extindere, precum și a unor descoperiri, cum ar fi producția de combustibil, aplicațiile proiectelor noastre vor putea progresa în viitor de la o viziune singulară la una multifuncțională.
2.1 Unde doriți să vă construiți tabăra lunară?

Intenționăm să ne amplasăm baza pe marginea craterului De Gerlache. Situat de-a lungul limbii sudice a Lunii (cu coordonatele lunare 88,5°S, 87,1°W), acesta oferă o orientare orientată spre Pământ, ceea ce este ideal pentru a minimiza distanțele de călătorie și canalele de comunicare.

Dovezile susținute de 24.000 de imagini de zonă largă și 31.500 de imagini de zonă îngustă ale camerelor de luat vederi denotă că situl nostru este situat în apropierea unui punct de iluminare eternă. Cu valori minime și maxime zilnice de 64% și 98%, De Gerlache poate fi considerat favorabil datorită capacității sale de a permite recoltarea energiei solare. 

Marginea craterului în sine oferă un teren ideal, servind ca o zonă de teren plat care va fi folosită pentru a amplasa platforme de aterizare, panouri solare și echipamente de cercetare. Pe lângă aceasta, prezența depozitelor de gheață lunară va permite recoltarea autonomă a apei.

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

Prima etapă de construcție a bazei noastre intenționează să fie fără echipaj uman. Vom permite utilizarea roboților și a unei mașini de forat tuneluri cu diametrul de 17,6 m pentru a fora în partea laterală a craterului. Prin trasarea coordonatelor de aterizare în apropierea unui tub de lavă cunoscut, vom permite o extindere viitoare în caz de nevoie. Amplasamentul subteran ilustrează o apărare naturală împotriva radiațiilor și a impacturilor provocate de resturi, pe lângă valorificarea mediului natural (de exemplu, reducerea forței de muncă prin adaptarea spațiului natural al cavității).

La accesarea craterului, se va folosi burghiul pentru a prelungi spațiul disponibil, iar roboții vor urma eliberând gonflabilele pentru a preveni prăbușirea structurii. Condițiile atmosferice vor fi fabricate prin transportul de gaze precum H₂, N₂ și O₂, în timp ce roboții vor recolta solul lunar ca material imprimabil 3D pentru a construi fundațiile și pereții externi. De asemenea, vor asambla platformele de aterizare externe necesare pentru a permite următoarea fază de tranziție.

Următoarea etapă va trimite echipajul nostru cu personal alături de echipamentele și materialele mai specifice care au nevoie de instalare - aceasta va include montarea de echipamente specializate, cum ar fi O₂ recuperatoare, asamblarea roverelor noastre și consolidarea oricăror structuri predispuse la deteriorări în timpul transportului. În urma intervenției umane, baza ar trebui să fie complet funcțională și echipajul va deveni staționar, roboții servind acum ca aparate de asistență și reparații.

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

Diferite pericole prezintă un risc ridicat, fiecare dintre acestea trebuind să fie abordat individual pentru a păstra viața:

Radiațiile se situează la 60 de microsieverți, (de aproximativ 200 de ori mai mult decât nivelul de pe Pământ.) Echipajul va purta dozimetre pentru a-și monitoriza gradul de expunere. Zonele intens ocupate, cum ar fi dormitoarele și camerele de locuit, vor fi acoperite cu scuturi de protecție sporită, ca măsură de atenuare suplimentară.

Gradientul de temperatură preconizat al bazei noastre poate fi încălzit pentru a satisface cerințele de locuire umană, folosind energie solară și sisteme de schimb. Generatoarele termoelectrice radioizotopice (RTG) vor fi folosite ca sistem de rezervă.

Implementarea detectoarelor de scurgeri cu sigiliu ermetic, care modifică tehnologii precum MFS-TOPS-42, va alerta și va permite echipajului să părăsească baza prin intermediul unui sas în cazul în care apar erori în menținerea condițiilor atmosferice.

Bariere fizice ușoare, cum ar fi scuturile Whipple umplute, vor consolida structurile de suprafață considerate vulnerabile, sporindu-le protecția împotriva impacturilor cu hiperviteză. 

Proiectarea bazei oferă o apărare naturală suplimentară, prin utilizarea spațiului craterului situat în subteran.

2.4 Explicați cum tabăra dvs. de pe Lună le va oferi astronauților:
Apă
Alimente
Putere
Aer

Cea mai mare parte a apei de înlocuire a astronauților va fi obținută din depozitele de gheață lunară. Baza va utiliza celula de combustibil Shuttle (SFC), sistemul de generare a oxigenului (OGS), ansamblul de eliminare a dioxidului de carbon și reacția Sabatier (SR) pentru a reface și recicla o rezervă constantă de apă:

SFC: 2H₂ + O₂ →2H₂O + electricitate
OGS: 2H₂O + electricitate →2H₂ + O₂
SR: 4H₂ + CO₂ → 2H₂O + CH₄

Filtrarea apelor reziduale, cum ar fi urina și apa de la duș, împreună cu eliminarea controlată a umidității din aerul din cabină, vor asigura că nici o posibilitate de evacuare nu se irosește. Sursele secundare obținute prin solul lunar sunt aplicabile, dar nu sunt ideale, deoarece produc randamente relativ scăzute.

Deoarece este utilizat într-o gamă largă de aplicații, de exemplu, de la electroliză la igienă, trebuie să administrăm asistență în urma unei defecțiuni a sistemului. În caz de redundanță, baza noastră dispune de rezervoare de H2O de urgență care pot fi folosite până la remedierea problemei (a se vedea aerul).

Atunci când ne străduim să ajungem la longevitate, cultivarea de produse proaspete va fi exemplară, deoarece este mai probabil să susținem necesarul de vitamine și minerale pentru perioade prelungite, spre deosebire de administrarea de multivitamine.

Concentrațiile scăzute de azot din solul lunar (5 ppm) înseamnă că vom trimite mai întâi o cantitate de azot de pe Pământ, împreună cu semințe și îngrășăminte. Prin urmare, deșeurile organice vor fi reciclate.

Pentru început, ferma acvatică subterană va asigura un randament pentru continuitatea misiunii. Cu toate acestea, există o cerere mare de energie, deoarece intensitatea luminii este proporțională cu creșterea plantelor.

Vom căuta să dezvoltăm habitatele avansate pentru plante într-o fază secundară a producției. Utilizând o serie de LED-uri, precum și un substrat de argilă care controlează eliberarea de îngrășăminte, apă și minerale și senzori pentru a monitoriza creșterea plantelor. Reducerea nevoii de interacțiune fizică zilnică cu plantele și intensitatea energetică mai mare au ca rezultat o mai bună adecvare la o instalare pe termen lung.

Principala sursă de energie electrică pentru echipajul nostru va proveni de la panouri solare cu o concentrație mare de celule fotovoltaice pe cm². În combinație cu ratele zilnice de lumină din locație, vom maximiza eficiența absorbției radiației solare, folosită în consecință la generarea de energie.

În plus, celulele de combustibil pe bază de hidrogen vor fi utilizate pentru a stoca energia în exces față de cererea stației, ceea ce înseamnă că, în perioadele cu iluminare slabă, consumul este încă flexibil. Acolo unde este posibil, devierea alimentării cu energie din laborator va fi, de asemenea, orientată către sistemele de viață.

După cum s-a menționat în cadrul propunerilor noastre privind gestionarea riscurilor, echipajul va avea acces la RTG în cazul în care va avea nevoie: dar, din cauza riscurilor asociate cu contaminarea radioactivă, aceasta este considerată a fi mai degrabă o ieșire de urgență. Prin urmare, o vom pune în aplicare ca o sursă exterioară, situată pe marginea craterului într-un container subteran consolidat.

Gazele aduse odată cu roboții vor asigura crearea unui mediu atmosferic inițial pentru sosirea astronauților. Metoda Sabatier nu numai că produce apă, dar, atunci când este urmată de electroliză, va fi principala noastră metodă de obținere a oxigenului. Extracția din regolit se poate produce, de asemenea, și va fi utilizată împreună cu instanțele care vor beneficia de produsele din aliaj metalic formate la anozi.

Deși este adevărat că aportul de oxigen și expulzarea dioxidului de carbon vor avea loc prin creșterea plantelor pe bază, condițiile vor fi monitorizate și controlate în așa fel încât afectarea bazei să fie considerată neglijabilă.

Condițiile baroscopice, inclusiv compoziția gazului, presiunea și nivelul de umiditate, vor fi monitorizate pe durata misiunii, iar rezervoarele de aer trebuie să fie folosite ca redundanță în cazul în care sistemele de realimentare cu aer nu funcționează.

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

Conatur Lunarpot fi clasificate în scheme pe termen scurt (ST), pe termen mediu (MT) și pe termen lung (LT):

ORIENTARE INVESTIGATIVĂ:

→ combinarea disciplinelor STEM ale membrilor echipajului și a cunoștințelor actuale cu dovezile experimentale de la fața locului, pentru a obține o mai bună înțelegere a istoriei geologice a Lunii și, prin asociere, a Pământului. (ST)

→ să folosească experiența personală și misiunea în sine pentru a îmbunătăți tehnicile, pentru a rezolva problemele legate de perspectiva călătoriilor în spațiu. (MT)

ORIENTAREA SPRE AVANSARE:

→ să depună eforturi pentru a ajunge la posibilitatea colonizării lunare, împingând tehnologiile de succes existente să devină aplicabile la un număr mai mare de viețuitoare și la o populație mai numeroasă. (LT)Dacă Sanctuarium se dovedește a fi eficient în stabilirea unui mediu de lucru de înaltă tehnologie capabil să susțină viața umană, scopul nostru general va fi de a învăța și de a trece de la cercetarea noastră de pionierat la o viabilitate îmbunătățită și, într-un scenariu ideal, de a contribui la crearea vieții lunare comerciale și domestice.

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

De-a lungul timpului locuind Sanctuarium, rutina zilnică va consta în activități de întreținere și cercetare, echilibrate cu timp liber la fel de important, pentru a menține un echilibru sănătos între viața profesională și cea privată. Deși nu vor exista ture de noapte eșalonate, un sistem de rotație va stabili un astronaut "de gardă" pentru fiecare noapte în caz de urgență. 

Astronauții își începeau turele cu sarcini de igienă. Folosirea șamponului fără clătire ar reduce masiv consumul de apă și ar atenua lupta cu microgravitația. 

Micul dejun din prima oră a turei ar consta în produse bogate în nutrienți, cum ar fi ouăle omletă, pentru a le crește aportul zilnic de calorii la aproximativ 2.800 de calorii. Propunem ca acestea să fie luate în ambalaje biodegradabile, pentru a crește sustenabilitatea la bord. Acest lucru ar fi urmat de teste de monitorizare biomedicală pentru a verifica modul în care organismul lor se adaptează la mediu pentru expedițiile viitoare. 

Sarcinile de lucru zilnice ale instituției ar include raportarea datelor de cercetare. Pe lângă această funcție cheie de cercetare, echipajul ar trebui să îndeplinească și sarcini esențiale de întreținere. După ce vor verifica dacă au primit comunicări de la centrul de control de pe Pământ, vor fi delegate sarcini de cercetare specifice. 

La prânz, se va consuma o masă bogată în proteine, cu variații ale mesei pentru îmbunătățirea calității vieții. Testarea unor noi metode de cultivare a plantelor cu ajutorul tehnologiei LED ar permite creșterea unor alimente proaspete diferite pentru a completa masa de prânz, precum și dezvoltarea unor perspective suplimentare de menținere a vieții în spațiu. 

Activitatea fizică pe baza lunară ar fi un aspect esențial al stilului lor de viață, inclusiv participarea la exerciții fizice 1 oră pe zi pentru a atenua deteriorarea mușchilor. 

Comunicarea în timpul serii cu familia și prietenii va permite conectarea cu Pământul. Timpul de socializare va fi foarte benefic pentru astronauți care va fi cu aceleași persoane în fiecare zi. De asemenea, poate avea loc o cercetare adaptivă, condusă de actualizări zilnice din alte laboratoare de pe Pământ. 

Pentru ca astronauții să rămână sănătoși, după ce termină ultimele sarcini de întreținere la bază, aceștia se vor retrage în dormitor pentru a dormi 8 ore. Paturile supraetajate special concepute permit atașarea sacilor de dormit pentru a combate problema gravitației reduse, pentru a permite un somn odihnitor și pentru a întineri pentru următoarea zi plină. Credem că această comunitate de oameni cu aceleași idei va trăi împreună cu succes în bază, având posibilitatea de a petrece timp lucrând la ceea ce le place în mod individual, dar și în colaborare.

Alte proiecte:

  To Infinity and Beyond

 
  Gruparea de școli din Restelo
    Portugalia
  Acasă la Pioneers

 
  郑州轻工业大学附属中学
    China
  Postumanist

 
  Școala publică Sachkhere #2
    Georgia
  Aquasis

 
  Liceul de Matematică "Dr. Petar Beron"
    Bulgaria

Top
ro_RO