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: Project “Aeneas”

Școala secundară "P. Kr. Iavorov"  Plovdiv    Bulgaria 15   2 / 0


Vizualizator extern pentru proiect 3d

Descrierea proiectului

Proiectul "Aeneas" utilizează tehnologia disponibilă în prezent și nu se bazează aproape deloc pe concepte sau îmbunătățiri tehnologice viitoare, care nu au fost încă realizate. În prima fază, am realizat un proiect pentru o bază lunară modulară potrivită pentru doi membri ai echipajului. Baza noastră lunară este proiectată în așa fel încât să țină cont de sarcina utilă maximă în timpul transportului, finanțării și logisticii. Prima fază va include modulul principal, care are funcționalități de bază care nu sunt autosusținute, cum ar fi încălzirea, sistemele de susținere a vieții, echipamentele de antrenament, depozitarea etc. Prin urmare, în primii câțiva ani, baza va trebui să se bazeze pe provizii ambalate. Pe măsură ce proiectul se dezvoltă, ar putea fi adăugate mai multe module. De exemplu, un modul de vegetație care va permite creșterea culturilor sau poate un modul de purificare a apei care va transforma gheața lunară în apă potabilă. Echipajul va trebui să fie schimbat la fiecare 6 luni din cauza proprietăților degradante ale microgravitației asupra corpului uman.

2.1 Unde doriți să vă construiți tabăra lunară?

Credem că cel mai bun loc pentru baza noastră va fi o locație la mare altitudine, care primește lumina soarelui în cea mai mare parte a timpului și care se află în apropierea polului nordic. Un astfel de loc este ideal datorită unei multitudini de factori. În primul rând, se știe că o zonă de acest tip este situată în apropierea craterelor întunecate, permanent umbrite, care ar putea fi folosite ca sursă de gheață lunară. În plus, temperatura din astfel de zone este ideală pentru locuirea umană. Se crede că aceasta este de aproximativ -500 Celsius și are o fluctuație mică. O astfel de locație, de exemplu, ar putea fi platoul cvasi-luminos din apropierea craterului Whipple. În ciuda faptului că platoul primește lumină solară aproape 80% din timp, tot va trebui să ne confruntăm cu pericolele nopții lunare, cum ar fi temperaturile extraordinar de scăzute și lipsa de energie solară.

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

Baza "Aeneas" va fi construită folosind materiale ușoare, dar în același timp durabile. Printre aceste materiale se numără titanul, aluminiul, oțelul și aliajele lor respective. Un material dovedit pentru cadrul intern al bazei noastre, de exemplu, este aliajul de aluminiu 2219-T6, deoarece este dur, ușor și rezistent. După cum am menționat mai devreme, baza va fi modulară, deoarece fiecare componentă separată este construită pe Pământ și apoi livrată pe Lună, unde modulele se conectează între ele prin intermediul unor porturi de andocare standardizate. În cazul în care modulul aterizează la o distanță considerabilă de bază, fiecare modul va fi echipat cu anvelope specializate, capabile să traverseze suprafața lunară. Cele două forme principale ale modulelor vor fi sferele și cilindrii, datorită diferenței de presiune dintre interior și exterior. Modulele de tip cilindru vor fi echipate cu două porturi standardizate, iar modulele de tip sferă vor fi echipate cu două sau trei porturi, în funcție de configurația exactă. Modulele în sine vor oferi o multitudine de îmbunătățiri. Cu timpul și cu adăugarea unor module precum modulul de vegetație sau modulul de purificare a apei, baza ar putea deveni mai autosuficientă. O astfel de structură face, de asemenea, posibilă adăugarea a numeroase module de cercetare care ar putea avea echipamente diferite, potrivite pentru diferite nevoi. Potențial, baza ar putea fi extinsă cu module concepute pentru a crește capacitatea echipajului sau poate pentru a trata moralul echipajului.

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

Cele două preocupări principale legate de mediu sunt temperatura și radiațiile. După cum am menționat mai devreme, nopțile vor fi încă prezente și va trebui să ținem cont de temperaturi de până la - 150 0C sau chiar - 180 0C. Izolația va fi amplasată între exterior și interior și va fi realizată din mai multe straturi de diferiți izolatori termici, cum ar fi spuma de polietilenă sau spuma de poliuretan. În afară de aceasta, un strat subțire de aerogel va fi situat între interior și ultimul strat de spumă. Un astfel de amestec de izolatori îi va proteja pe astronauți de temperaturile scăzute, precum și de radiațiile cosmice. Echipa noastră își dă seama că un astfel de strat de aerogel s-ar putea dovedi a fi destul de costisitor. Cu toate acestea, credem că va merita, deoarece o mai bună izolare va reduce considerabil cantitatea de electricitate folosită pentru controlul temperaturii.

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

Apă
Alimente
Putere
Aer

Al doilea modul care va sosi va fi modulul de purificare a apei. Acesta nu va fi folosit doar ca sursă de apă potabilă, ci va furniza și probe pentru analize chimice. După analiză, apa poate fi tratată prin electrocoagulare, care este reglată în funcție de substanțele chimice și metalele găsite în acea sondă specifică de gheață lunară. După acest proces, va fi vorba de separarea materialelor nedorite din apă prin filtrare. Pe baza cunoștințelor noastre anterioare despre gheața lunară și a ratelor de eficiență a procesului de filtrare, credem că este posibil să folosim o parte din apă pentru igienizare.

Odată cu sosirea modulului de vegetație, va fi posibil să se cultive suficiente recolte pentru a susține parțial echipajul. Este posibilă dezvoltarea unui modul adecvat pentru fructe de mare, dar va trebui să se realizeze într-o etapă ulterioară a proiectului. Totuși, dacă se va realiza, nu numai că va considera baza complet autosustenabilă din punct de vedere alimentar, dar va face posibilă și extinderea echipajului, deoarece nu va mai fi nevoie de livrarea de alimente neperisabile, ceea ce va duce la optimizarea spațiului disponibil pentru livrare.

Datorită naturii bogate în lumină a locului de aterizare ales, energia solară va fi principala sursă de energie și va face parte din lansarea inițială, împreună cu primul modul și cu proviziile. În ciuda faptului că zona va avea acces la lumina solară aproape 80% din timp, trebuie să ținem cont de nopțile lunare. Datorită orelor reduse de întuneric, va fi suficient pentru a încărca bateriile destinate să alimenteze baza cu energie. Odată cu extinderea bazei însă, va fi necesară creșterea numărului de panouri solare și de baterii, astfel încât să se facă față cererii tot mai mari de energie electrică.

În primele etape, oxigenul va trebui să fie importat de pe Pământ. Am parcurs multe căi de a crea aer, dar în majoritatea cazurilor, obținem oxigen pur sau aproape pur, care este insuficient pentru respirație. Aerul respirabil este format în cea mai mare parte din compuși care pot fi achiziționați pe Lună. Oxigenul și vaporii de apă pot fi obținuți prin electroliza gheții lunare, iar dioxidul de carbon poate fi obținut de la astronauții noștri ca deșeu. Cea mai mare problemă pe care o avem în ceea ce privește crearea aerului pe Lună este azotul, deoarece acesta este principalul ingredient al aerului și este, de asemenea, cel mai complicat de obținut. Concentrația acestuia în atmosfera lunară este insuficientă și singura modalitate de a-l obține este prin încălzirea regolitului lunar la temperaturi extreme. Acest lucru va separa azotul din regolit și, după amestecarea gazelor, vom obține un compus asemănător aerului, potrivit pentru respirație.

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

Principalul scop al "Aeneas" este de a efectua studii științifice în vederea dezvoltării unui potențial de locuire pe termen lung pe Lună. Proiectul reprezintă primul pas către o așezare lunară permanentă complet autosustenabilă. O preocupare majoră a bazei va fi reprezentată de efectele spațiilor închise și ale microgravitației asupra corpului și minții. Unul dintre obiectivele proiectului va fi dezvoltarea de soluții la aceste probleme pentru a permite o viitoare așezare permanentă pe Lună. Un obiectiv secundar al bazei va fi colectarea de date despre Lună și efectuarea de cercetări care altfel ar fi destul de complicat de realizat, de exemplu, colectarea periodică de probe.

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

Pe măsură ce obloanele din aluminiu se deschid și iluminatul de noapte se stinge, camera se umple de o lumină moale și caldă. O alarmă sună și temperatura exterioară este afișată pe un ecran aflat vizavi de sacii de dormit ai echipajelor. În timp ce ambii se îndreaptă spre partea opusă a camerei pentru a-și lua micul dejun și o pungă de cafea. După douăzeci de minute, se îndreaptă spre modulele care le-au fost alocate pentru ziua respectivă. Își croiesc drum prin ușile rezistente și etanșe la aer în camera de formă cubică și efectuează o scurtă întreținere pentru a asigura siguranța la locul de muncă. Amândoi își încep ziua de lucru, care durează între 6,5 și 7,5 ore. Pe măsură ce se apropie ora prânzului, ambii se întâlnesc în camerele de locuit ale modulului principal și se bucură de o masă compusă din alimente de pe Pământ și din recolte culese local. În a doua parte a zilei, cel mai bine ar fi ca cel puțin unul dintre ei să își schimbe activitatea. De exemplu, dacă în "dimineața" au analizat mostre de gheață lunară, atunci în "după-amiaza" ar putea face grădinărit în modulul de vegetație sau poate să efectueze verificarea săptămânală de întreținere la scară mare.

Totuși, la sfârșitul fiecărei zile, ambii se întâlnesc din nou pentru două ore de exerciții fizice. Este esențial pentru o astfel de expunere prelungită la microgravitație, deoarece exercițiile fizice regulate vor contribui la decelerarea ratei de reducere a densității osoase. De asemenea, va fi destul de frecvent ca echipajul să iasă afară, fie pentru colectarea de mostre de sol și gheață, fie pentru întreținere. La sfârșitul fiecărei zile, astronauții au parte de prânz și de timp liber, în funcție de programul de lucru exact al zilei respective.

În timp ce obloanele de aluminiu se închid pentru următoarele 8 ore și singurul lucru care luminează camera sunt lumini LED slabe. Nu se aude nimic în afară de zumzetul constant al ventilației, în timp ce ambii membri ai echipajului adorm.

Alte proiecte:

  Patruzeci și doi

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China
  Hai să bem o ceașcă de echipă

 

  Shanghai QingPu Senior High School Senior High School
    China
  șase geniu

 

  Shanghai QingPu Senior High School Senior High School
    China
  Whoop

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China