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: Harmonia

Colegiul Național de Informatică "Tudor Vianu"  București    România 16, 17   4 / 3


Vizualizator extern pentru proiect 3d

Descrierea proiectului

Tabăra Harmonia Moon Camp este un loc de cercetare și de descoperiri inedite. Valoarea de bază a bazei este găzduirea oamenilor cât mai bine posibil, oferind în același timp un spațiu de concentrare, potrivit în mod armonios pentru orice domeniu de cercetare care ar putea fi util.

Designul asimetric al taberei lunare permite un aspect unic, toate coridoarele pornind de la centrul de comandă, care este plasat, așa cum sugerează și numele său, în centrul clădirii. Harmonia oferă facilități care se întind de la cele mai comune necesități (cum ar fi băi, dușuri și o bucătărie) până la zone create pentru metode specifice de cercetare și sustenabilitate.

Baza conține două spații de depozitare a roverelor, care sunt conectate la un laborator științific, folosit pentru majoritatea cercetărilor efectuate de oamenii de știință. Restul setului de studii științifice care se desfășoară sunt legate de sustenabilitate, concentrându-se în principal pe ferma selenară. Compusă dintr-un dom central și două toruri învecinate, ferma Harmonia combină agricultura ''tradițională'' și cea hidroponică. Acest lucru are ca rezultat recolte variate, contribuind masiv la sustenabilitatea bazei.

O altă zonă importantă este domul medical, unde sunt verificate și înregistrate zilnic semnele vitale ale colegilor de echipaj. Tot aici se fac exerciții fizice la fel de frecvent. În această zonă, baza este dotată cu toate obiectele medicale necesare, fiind și mobilată corespunzător.

Zona de locuit este concepută simplu și eficient, cu dormitoare de calibru mic, dar cu mult spațiu de depozitare.

În cele din urmă, holurile sunt luminoase și de lungime moderată, reunind baza într-un mod echilibrat.

2.1 Unde doriți să vă construiți tabăra lunară?

Ne vom amplasa tabăra în craterul Clavius, situat în partea sudică a Lunii. Am ales această locație datorită resurselor pe care ni le va oferi: lumină solară și apă. Cercetările au arătat că în crater nu există zone permanent umbrite și doar locurile care se află pe partea exterioară a versanților sudic și vestic sunt mai puțin luminate în timpul zilei lunare. Din acest motiv, plănuim să ne facem baza în regiunea sa nordică. În timpul în care Luna va parcurge o orbită completă, panourile noastre solare vor converti lumina solară de 2 săptămâni în energie electrică care va alimenta baza noastră și îi va asigura funcționalitatea pe o perioadă mai lungă de timp. În plus, vom folosi gheața găsită în solul craterului pentru a obține apă lichidă, maximizând cantitățile stocate în tabără.

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

Faza de construcție va fi împărțită în trei etape. În primul rând, vom trimite roboți pentru a începe săpăturile pentru țevi și, de asemenea, pentru a realiza o rampă de lansare definitivă pentru rachete, folosind doar praf lunar pentru a crea beton cu ajutorul imprimării 3D. A doua fază va consta în trimiterea de pe Pământ a unor rachete cu părți ale bazei deja fabricate, după care roboții le vor conecta și le vor pune la locul lor. Aceste piese vor fi realizate din materiale care să poată proteja astronauții, dar și care să fie ușoare, astfel încât costurile să fie reduse. Baza va fi realizată din titan, un metal, care poate respinge majoritatea pericolelor, fiind capabil să reziste la o presiune de 63.000 psi. De asemenea, în compoziția pereților se va folosi, ca aditiv, aluminiu, care este un metal ușor care ajută la oprirea radiațiilor, folosit deja în mod paradisiac pe ISS și în spațiu. Ferestrele bazei vor fi realizate din sticlă călită. Și, în sfârșit, țevile, care sunt subterane, vor fi compuse din două straturi, pentru o protecție mai mare. Între ele, va exista un spațiu pentru ca roboții să poată intra și să le repare.

În faza finală, oamenii vor sosi cu obiectele neesențiale pentru constituire, cum ar fi mobilierul. Aceasta va fi proiectată, astfel încât să fie cât mai eficientă, să nu acopere prea mult spațiu, dar nici să nu îngreuneze viața astronauților.

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

În primul rând, pentru protecția astronauților și a bazei în sine, aceasta este construită cu pereți de 0,8 metri grosime, asigurând atât protecția fizică, cât și termică. Spațiul dintre straturile pereților (care este folosit pentru țevi și cabluri electrice) poate servi ca o izolare termică suplimentară.

Pentru a proteja tabăra lunară de resturile spațiale, cea mai eficientă soluție este utilizarea scuturilor Whipple. Acestea pot fi montate în exteriorul celor mai importante zone ale clădirii sau în acele spații care pot conține substanțe periculoase (explozive). O altă măsură de protecție mecanică este utilizarea scuturilor monolitice, care sunt mai mici și pot fi folosite pentru restul spațiilor din bază.

O altă problemă ar fi cea a radiațiilor spațiale, care poate fi rezolvată prin utilizarea polietilenei pentru izolarea pereților taberei lunare. Datorită conținutului ridicat de hidrogen, aceasta este foarte eficientă în absorbția și dispersarea radiațiilor.

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

Apă
Alimente
Putere
Aer

La început, astronauții vor aduce cantitatea de apă necesară pentru a asigura funcționalitatea bazei lunare timp de două săptămâni. În acest timp, baza va trece printr-un proces complet automatizat de aprovizionare cu apă prin reacții chimice. Apa rezultată, împreună cu cea obținută din particulele de gheață găsite în crater, va fi transmisă prin conducte și depozitată în cele 14 containere prevăzute în modelul nostru, care au o capacitate de 60 m`3 per modul. Distribuția apei va fi eficientă datorită conductelor care leagă containerele de fermă, centrul medical și bucătărie.

Regimul alimentar al astronauților se va baza pe legume și fructe. Dar, înainte de a le putea produce în bază, ei vor trebui să consume alimente ambalate și conservate de pe Pământ. După două luni, ei vor putea mânca alimente produse într-o seră hidroponică. Plantele vor fi polarizate cu ajutorul unor roboți, ferma de urși fiind automată.
Alimentele care vor fi plantate în principal sunt: cartofii dulci și spanacul, pentru nivelul mare de vitamina A pe care îl furnizează, căpșunile, pentru cantitățile mari de zahăr și vitamina C, castraveții și roșiile, pentru cantitatea de apă pe care o conțin. De asemenea, proteinele vor fi înlocuite cu fasole, care are un număr foarte mare de calorii. Cele 2.000 de calorii pe zi pe care o persoană trebuie să le consume vor fi asigurate prin mese echilibrate, preparate cu ajutorul unor rețete standard.  

Energia este o parte esențială a bazei și pentru a o produce vom folosi lumina produsă de Soare. Deoarece baza noastră este poziționată în apropierea polilor, va avea lumină în timpul zilei lunare, care va fi captată și transformată în energie de către panourile solare. Energia, după ce va fi captată, va fi trimisă la SSU și apoi, cu o intensitate de 150 V la DCSU. De acolo, curentul poate merge în două direcții, către MBSU și apoi către bază, dar și către BCDU și de acolo către baterii. Dacă este necesar, bateriile vor ajuta la iluminarea și menținerea în funcțiune a bazei în timpul ciclului de noapte. De asemenea, ele ar fi utile în cazul unei defecțiuni a panoului solar, fiind depozitate în siguranță.

Sistemele de ventilație ale bazei au două componente: un circuit care furnizează oxigen oamenilor și un altul care extrage CO2, transportându-l în fermă.
În rezervoare se stochează permanent minimum 70,8 kg de O2, având (aproximativ 30.000 Pa) / presiune ridicată pentru a reduce volumul. Această cantitate poate susține 12 persoane timp de 7 zile.
Automatizarea procesului este posibilă datorită roboților și conductelor. Există două surse de oxigen: reacțiile chimice și sera. 
Electroliza H2O este etapa finală în producerea oxigenului. Înainte de această etapă, se realizează reacții chimice care includ FeO sau FeTiO3 și H₂ pentru a obține apă. Subprodusele secundare, precum Fe și TiO3, sunt folosite în alte activități din tabăra lunară, în timp ce oxigenul este transportat către astronauți.
În procesul de fotosinteză se elaborează oxigen, care reprezintă o resursă importantă. Sera elimină CO2.

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

Tabăra de pe Lună are un scop științific, axat pe studiul tehnologiei și astrobotanicii, pentru a obține mai multe informații pentru misiuni viitoare. (Colonizarea Lunii ar fi imposibilă dacă oamenii nu ar simula situații).

Roverele și roboții ar urma să fie (create și) testate în condiții reale înainte de a fi produse în cantități industriale. De asemenea, construirea lor cu resurse locale este primul pas spre sustenabilitate. Inginerii și programatorii lucrează la noi modele, îmbunătățind eficiența acestora.

Cultivarea plantelor implică tehnici diferite în spațiu față de cele utilizate pe Pământ. Experimentele geologice vor oferi detalii despre compoziția solului lunar și despre proprietățile altor roci. Botaniștii studiază adaptarea plantelor, încercând să creeze mediul ideal pentru o creștere eficientă.

În plus, baza poate găzdui 2 astronauți care nu fac parte din echipă, în cazul în care aceștia au nevoie de cazare în timp ce lucrează la alte misiuni sau în situații de urgență.

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

Ziua începe mai bine pentru toată lumea după un somn satisfăcător, iar echipajul Harmonia Moon Camp nu este diferit. Deși pe Lună poate fi complicat să citești ora, astronauții vor respecta un program de somn precis, asigurând cele mai bune rate de productivitate.

După rutina de dimineață, fiecărui membru al echipajului i se prezintă sarcinile pe care le are de îndeplinit în ziua respectivă. În funcție de rolurile lor, listele de verificare ale colegilor de echipaj variază foarte mult. Inginerii structurali își vor fi început munca cu mult înainte de sosirea colegilor lor, asigurându-se că baza va oferi eficiență și confort. Pe lângă asta, ei vor avea controlul asupra roverelor bazei. Alături de aceștia, inginerii electricieni vor crea un sistem electric eficient și îi vor menține funcționalitatea. În plus, ei vor supraveghea centrul de comandă (inclusiv imaginile de securitate).

Prioritatea chimistului este de a supraveghea evoluția proiectului (în special în ceea ce privește resursele obținute pe cale chimică). De asemenea, acesta poate participa la analiza sondelor colectate de rovere. În același timp, geologul va cerceta și va ține evidența sondelor de sol, întocmind rapoarte cu privire la orice variație care ar putea apărea.

Botaniștilor le este încredințată activitatea de a ține evidența fermei din tabăra de lună, de a îngriji plantele, de a le recolta, dar și de a le analiza periodic pentru a cerceta posibilele adaptări la viața selenară. Programatorii vor crea baze de date pentru fiecare necesitate a colegilor lor de echipaj și a bazei în sine, completându-le perpetuu cu noi informații. Principala prioritate a medicului este să scaneze semnele vitale ale tuturor la sfârșitul zilei, precum și să diagnosticheze ocazional posibili pacienți și să îi trateze.

În cele din urmă, căpitanul trebuie să supravegheze activitatea echipei și să evalueze fiecare individ în parte. Pe lângă aceasta, el este cel care repartizează sarcinile și ia decizii executive.

Mesele sunt pregătite zilnic de doi colegi de echipaj desemnați și sunt servite împreună de întreaga echipă, timp care va fi folosit și pentru socializare.

Durata sesiunilor de lucru variază în funcție de evenimentele care pot avea loc în bază, însă programul mediu de lucru nu va depăși șase ore, între orele 8.00 și 16.00. Timpul rămas este petrecut în orice mod preferat, separat sau într-un context social, singura activitate obligatorie fiind exercițiul fizic.

La sfârșitul zilei, astronauții merg la culcare în jurul orei 22.00, pentru a se pregăti pentru ziua următoare.

Alte proiecte:

  Bărbați ascendenți

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China
  STEAM 3000

 

  Școala secundară IES Antonio Dominguez Ortiz
    Spania
  trei iau una

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China
  CFS Deep Dark

 

  IX Liceum Ogólnokształcące im. Klementyny Hoffmanowej w Warszawie, XIV Liceum Ogólnokształcące im. Stanisława Staszica w Warszawie, XLI Liceum Ogólnokształcące im. Joachima Lelewela, III Liceum Ogólnokształcące im. Marynarki Wojennej RP w Gdyni
    Polonia