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: Discoverers

Colegiul Vasco da Gama  Sintra    Portugalia 18, 17   4 /


Vizualizator extern pentru proiect 3d

Descrierea proiectului

Discoverer's Moon Camp ar permite astronauților să locuiască și să lucreze pe Lună, având în același timp mai multe structuri secundare responsabile de asigurarea alimentării cu energie a tuturor echipamentelor - panouri solare -, de comunicațiile între astronauți și între Lună și Pământ - antene - și de stocarea energiei și a resurselor - baterii de înaltă eficiență și rezervoare pentru apă, combustibil, regolit și gaze.

Pentru a reduce costurile și a promova durabilitatea, echipa a proiectat o bază care să ofere un confort maxim, ocupând o suprafață minimă posibilă și necesitând cât mai puține resurse.

Spațiul de locuit ar fi situat în subteran și ar fi împărțit în două zone, una pentru muncă și alta pentru petrecerea timpului liber, astfel încât să se poată face o distincție clară între orele de muncă și cele de odihnă. Bucătăria ar fi o zonă comună, unde astronauții ar putea petrece o parte din timpul de odihnă împreună, dar fiecare dintre ei ar avea un dormitor separat, pentru mai multă intimitate.

La nivelul suprafeței vor fi amplasate doar sasul și modulul de depozitare și întreținere a roverului, unde vor fi depozitate și probele lunare înainte de a fi analizate în laborator. Diviziunile subterane ar fi accesate de un lift principal, pentru oameni și marfă, și de un lift secundar, doar pentru oameni, care ar fi folosit în caz de urgență.

Mai multe rovere cu echipaj uman vor fi disponibile, de asemenea, pentru ca astronauții să poată efectua misiuni pe solul lunar care ar putea implica parcurgerea unor distanțe mai mari. O rampă de lansare a navelor spațiale ar permite transportul de bunuri și persoane între Pământ și Lună.

2.1 Unde doriți să vă construiți tabăra lunară?

Locația taberei lunare ar fi craterul Clavius. Acest crater este situat la Polul Sud al Lunii și în el este prezentă apă, sub formă de gheață. Astronauții nu numai că ar putea profita de această apă pentru uz personal sau agricol, de exemplu, dar această locație oferă, de asemenea, o expunere mare la lumina solară, ceea ce garantează alimentarea cu energie a bazei lunare.

Craterul Clavius devine locul ideal pentru toate motivele menționate mai sus și, de asemenea, pentru a se asigura că temperatura nu suferă oscilații uriașe.

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

Pentru a construi tabăra lunară, primul pas ar fi trimiterea pe Lună a unor rovere autonome și a unor mașini de găurit, deoarece cea mai mare parte a taberei va fi amplasată sub pământ. Mașinile de găurit ar fi responsabile de excavarea solului lunar, în timp ce roverele ar construi și asambla diferitele module ale bazei la fața locului, folosind imprimante 3D pentru componentele interioare, cum ar fi țevile, și producând beton lunar pentru toți pereții exteriori, inclusiv pentru cei ai diviziunilor subterane. Betonul lunar este fabricat folosind regolitul lunar și uree din urina umană, care acționează ca un plastifiant, reducând cantitatea de apă necesară pentru construcția pe Lună. Rezistența sa permite utilizarea acestuia la fundația structurilor. În plus, oferă astronauților o protecție suplimentară împotriva condițiilor lunare dure, cum ar fi temperaturile extreme și nivelurile letale de radiații.

Odată ce structura bazei va fi completă și mediul înconjurător va fi adecvat, echipamentele și mobilierul ușor vor fi transportate pe Lună împreună cu primii astronauți, care le vor aranja în interiorul bazei. În această etapă, pe Lună vor fi trimise și roverele mai mari pentru astronauți, cu echipaj, pentru astronauți. Dacă va fi nevoie, în viitor, stației spațiale i s-ar putea adăuga mai multe module, dacă ar trebui să găzduiască mai mulți astronauți, prin producerea de beton lunar și prin imprimarea 3D a altor componente.

Prin construirea bazei la fața locului, cu materiale lunare și folosind mobilier ușor, costurile asociate transportului și construcției ar fi reduse drastic.

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

Baza lunară ar trebui să protejeze astronauții de condițiile și pericolele lunare dure, în special de fluctuațiile extreme de temperatură, de impactul cu meteoriții, de nivelurile nocive de radiații și de inexistența unei atmosfere.

În primul rând, întrucât tabăra urma să fie amplasată la polul sud, astronauții vor fi expuși la fluctuații de temperatură semnificativ mai mici decât cele înregistrate în alte regiuni ale Lunii. În plus, datorită expunerii permanente la lumina solară, producția de energie ar avea loc în mod constant, din care o parte ar putea fi folosită pentru încălzire.

Cea mai mare parte a bazei ar fi situată sub pământ, asigurând un nivel permanent de protecție împotriva impactului cu meteoriți și a radiațiilor letale. Deși costurile mai mari sunt asociate cu această opțiune, datorită săpăturilor care sunt necesare pentru a construi baza, siguranța este considerabil mai mare.

Principalul material de construcție, betonul lunar, ar asigura o protecție suplimentară împotriva radiațiilor nocive, a fluctuațiilor de temperatură și a vidului exterior.

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

Apă
Alimente
Putere
Aer

Inițial, apa va fi adusă de pe Pământ, deoarece nu există niciun echipament care să permită extragerea ei pe Lună. Ulterior, aceasta ar urma să fie obținută din gheața lunară. Cu toate acestea, ar trebui efectuate cercetări adecvate pentru a evalua impactul extragerii gheții lunare. Reciclarea apei ar avea loc permanent.

Inițial, toate alimentele vor fi aduse de pe Pământ. Ulterior, pe Lună vor fi cultivate în principal legume, în sere amplasate sub pământ. Ca atare, se va folosi iluminarea artificială, ceea ce va permite reglarea perioadei de timp în care plantele vor fi expuse la lumină, dar le va proteja și de nivelurile nocive de radiații, deoarece nu vor fi expuse direct la lumina directă a soarelui. Deșeurile de astronauți ar putea fi folosite ca îngrășământ, contribuind astfel la durabilitatea bazei. Pentru a completa dieta oamenilor cu alți nutrienți, în principal proteine, unele produse alimentare ar fi aduse în mod constant de pe Pământ.

Cea mai mare parte a energiei necesare pentru funcționarea bazei lunare ar proveni de la panourile solare amplasate la suprafață. Deoarece tabăra lunară este situată la polul sud, expunerea la lumina solară ar fi practic permanentă. Cu toate acestea, pentru a preveni scenariile în care panourile solare nu ar fi disponibile, cum ar fi în caz de defecțiune sau în timpul eclipselor lunare, pe bază ar fi instalate baterii de înaltă eficiență, care ar furniza toată energia de care ar putea avea nevoie pe o perioadă scurtă și temporară, până când panourile solare ar fi din nou disponibile. O parte din combustibil ar fi, de asemenea, adusă de pe Pământ și depozitată în rezervoare pentru a fi folosită în caz de urgență.

Inițial, o atmosferă respirabilă pentru bază va fi importată de pe Pământ, iar gazele vor fi transportate pe Lună în rezervoare de aer comprimat. Ulterior, cu toate echipamentele deja în funcțiune, oxigenul ar putea fi obținut din electroliza apei sau a regolitului lunar. Procesul de extragere a oxigenului din regolit, deși foarte eficient, necesită cantități mari de energie și echipamente industriale avansate, astfel încât ar trebui să fie adoptat inițial ca un proces experimental. Dioxidul de carbon ar fi, de asemenea, un gaz esențial. Studii recente confirmă existența unor capcane reci de dioxid de carbon lunare, dar nu garantează că în acestea se află dioxid de carbon solid, astfel că astronauții ar trebui să facă cercetări pentru a concluziona dacă dioxidul de carbon există acolo și dacă ar fi fezabilă extragerea acestuia. Dacă nu, ar putea fi importat de pe Pământ, așa cum s-ar întâmpla întotdeauna cu azotul.

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

Scopul principal al taberei lunare ar fi cercetarea științifică lunară. De exemplu, aceasta ar putea fi folosită pentru studierea mostrelor lunare sau a condițiilor de mediu, printre alte aspecte importante. Astronauții ar lucra împreună pentru a reuși să aducă informații utile pe Pământ. De asemenea, le-ar oferi ocazia de a trăi o perioadă mai lungă de timp în spațiu, oferind o perspectivă crucială asupra modului în care ar fi viața pe planete îndepărtate.

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

Tabăra lunară va fi locuită inițial de 5 astronauți: doi ingineri, un medic, un biolog și un geolog.

Ziua începe în jurul orei 7 dimineața. Astronauții se trezesc, părăsesc camerele lor și se îndreaptă spre baie, unde se ocupă de igiena personală. Apoi, merg la sala de sport pentru a se menține în formă și fac o oră de exerciții fizice, în conformitate cu recomandările date de medic. Mai târziu, se întâlnesc pe la bucătărie pentru a lua micul dejun.

După aceea, astronauții încep să lucreze. Unul dintre ingineri va controla electroliza apei și a regolitului. Celălalt inginer va urmări panourile solare și bateriile, fiind responsabil de întreținerea și performanța acestora. Medicul trebuie să întocmească un plan de dietă și exerciții fizice pentru astronauți. De asemenea, el poate studia efectele gravitației lunare asupra corpului uman pe perioade lungi de timp. Biologul trebuie să se ocupe de plante, controlând temperatura și umiditatea. Geologul colectează și analizează eșantioane lunare în laborator.

În jurul orei 13.00, astronauții iau prânzul pentru a-și reîncărca bateriile. Aceștia petrec ceva timp împreună în bucătărie. Când se simt pregătiți, se întorc la muncă până la ora 18.00. În acest moment, astronauții fac un duș și iau cina. Când se apropie noaptea, ei merg în camera lor personală, unde se pot relaxa și pot vorbi cu familiile lor, stabilind comunicațiile cu Pământul. Ei sfârșesc prin a se culca în jurul orei 22.00, pentru a se odihni suficient pentru ziua următoare, pentru ca aceasta să fie și mai productivă decât cea precedentă.

Alte proiecte:

  Cercetaș extraterestru

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China
  Scânteie Explorers

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China
  ofensivă lunară

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China
  Aurora

 

  Școala publică din Batumi #1
    Georgia