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: Crescent Station

Colegiul Național de Informatică Tudor Vianu  București    România 16   5 / 1


Vizualizator extern pentru proiect 3d

Descrierea proiectului

Acesta este un proiect care descrie designul unei tabere lunare. situat în apropierea craterului Shackleton. Această bază va fi un mijloc de expansiune umană viitoare în zonă, devenind prima așezare permanentă pe Lună care va găzdui 4 astronauți în prima fază. Aceasta va fi extinsă în continuare în viitor, designul oferind o metodă ușoară de adăugare a altor module. În plus, modulele și tuburile care le conectează pot fi fabricate cu ușurință pe Pământ și aduse pe Lună cu ajutorul tehnologiei actuale, ceea ce face ca acest proiect să fie candidatul perfect pentru prima așezare pe satelit. Prima fază a bazei va consta dintr-un modul de cercetare, un modul de locuit, un modul de recreere, un modul de plante, modulul de control al roverului și de stocare & modul de siguranță. Acestea vor fi susținute în continuare de mai multe tipuri de rovere, de hangarul echipat cu o stație de procesare a regolitului, de depozitare a apei și oxigenului, de o platformă de aterizare, solar panouri și antene. Echipajul va putea să se deplaseze liber între module prin tuburile de legătură, fiind protejat de radiațiile nocive de un strat de regolit, însă, atunci când va efectua misiuni de cercetare și de întreținere, va trebui să se îmbrace în secțiunea dedicată a bazei. Aceasta va fi alcătuită dintr-un sistem care va permite ca eșantioanele să fie curățate corespunzător împreună cu sistemul care permite echipajului să efectueze EVA-uri fără riscul de a contamina interiorul bazei cu praf lunar fin, asigurându-se că costumele spațiale rămân în afara bazei în orice moment. 

2.1 Unde doriți să vă construiți tabăra lunară?

Am ales să ne construim așezarea în apropierea craterului Shackleton datorită proximității sale față de polul lunar și a posibilității de a găsi apă înghețată. situat la baza sa. Cu toate acestea, așezarea nu se va afla în interiorul craterului, ci va fi plasată pe marginea exterioară a acestuia, datorită proprietății deosebite a marginilor craterului. Datorită amplasării și înălțimii lor, unele zone de pe marginea craterului primesc o lumină solară perpetuă care ar furnizează energie nelimitată pentru panourile solare. În plus, această locație asigură temperaturi mai favorabile decât latitudinile mai ecuatoriale. Aceste locații ecuatoriale se pot confrunta cu fluctuații extreme de temperatură, de la 100 de grade C la -150 de grade C în timpul nopții lunare. De asemenea, s-a propus ca acest loc să fie transformat într-un telescop uriaș cu infraroșu datorită temperaturilor sale mai reci, ceea ce face din așezarea noastră prima fază perfectă pentru construirea unei astfel de structuri.

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

Ne propunem să avem o tabără extensibilă, așa că este important să folosim cât mai multe materiale de pe Lună. Suprafața lunară conține fier, aluminiu și titan, care vor fi extrase cu ajutorul roverelor noastre și prelucrate. Vom folosi aceste resurse pentru a construi câteva piese și de asemenea pentru reparații. De asemenea, tuburile vor fi realizate și cu regolit, deoarece este mai puternic decât cimentul. Acestea fiind spuse, există este încă nevoie de unele materiale pe care le putem obține doar de pe Pământ, cel puțin în forma de care avem nevoie. Modulele vor fi aduse de pe Pământ, dar vor fi acoperite de regolit. pentru a să asigure siguranța împotriva radiațiilor și posibile efecte. Fiecare dintre ele va fi poziționată cu ajutorul roverelor și va fi sigilată de o alta sau de un sas. Modulele au formă de cilindru, cu o lungime de 10 metri și un diametru de aproximativ 5 metri, deși interiorul este mai mic, cea mai mare parte a spațiului care nu este locuibil va fi folosit ca spațiu de depozitare și ca utilaje. 

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

Locuințele echipajului vor fi adaptate la toate nevoile umane, asigurându-se că va fi o zonă în care oamenii pot trăi în condiții asemănătoare cu Pământ. Atmosfera va fi simulată cu ajutorul unui sistem complex de ventilație prezent în fiecare modul. Protecția împotriva radiațiilor va fi asigurată de un strat de regolit tipărit peste fiecare dintre module cu ajutorul unui rover echipat cu o mână care poate imprima o structură 3D. Această structură își va susține propria greutate, folosind o tehnologie similară cu modul în care funcționează imprimantele 3D pe Pământ. Cu ajutorul acestei metoda minim cantitatea de material va fi folosită fără a compromite siguranța, reducând astfel considerabil costurile. 

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

Apă
Alimente
Putere
Aer

Apa este o resursă vitală, așa că am acordat multă atenție acestui subiect. Ideea noastră principală este că astronauții pot extrage gheața de apă din craterele din apropiere pentru a-și asigura supraviețuirea pe Lună. Roverele de cercetare vor fi trimise pentru a îndeplini această misiune, folosind un instrument puternic pentru a săpa prin solul lunar și a extrage cristale de gheață care vor fi apoi aduse la bază. Apa colectată va fi topită și filtrată de alte particule, devenind astfel utilă pentru băutură și practici agricole. Intenționăm să efectuăm acest proces de mai multe ori pe săptămână și să colectăm apa rămasă în depozitul de apă al bazei.

Hrana este, de asemenea, o necesitate pentru echipajul nostru; prin urmare, am analizat cu atenție toate opțiunile pentru a crea un mediu plăcut pentru astronauți. Pentru a asigura viața în prima lună, vom expedia hrană de pe Pământ, însă în primele etape ale construcției va fi instalat modulul alimentar pentru a obține o autonomie totală față de transporturile de pe Pământ până la sosirea astronauților. Plantele vor fi cultivate în condiții similare cu așa-numitele "ferme verticale" de pe Pământ, culturile alese incluzând cartofi, roșii, țelină, fasole și salată verde. Aceste plante sunt bogate în vitamina A, vitamina C, potasiu, proteine și calciu, toate acestea combinate fiind suficiente pentru a le oferi astronauților noștri toți nutrienții de care au nevoie. Vom folosi, de asemenea, lumini UV în seră pentru a ajuta plantele să crească mai repede, eliminând lungimile de undă ale luminii care nu facilitează creșterea.

Datorită poziției sale pe marginea craterului Shackleton, tabăra noastră de pe Lună va fi aproape în permanență luminată de soare. Vom exploata această energie cu ajutorul unui câmp de panouri solare și vom stoca electricitatea generată în celule de combustibil cu hidrogen, mai eficiente decât bateriile litiu-ion convenționale, pentru a fi utilizate în timpul nopții lunare sau în caz de urgență. În timpul încărcării, celulele de combustibil separă oxigenul și hidrogenul din moleculele de apă prin electroliză. Acestea sunt recombinate ulterior, eliberând cea mai mare parte a energiei de intrare.

Tabăra noastră lunară va avea o atmosferă asemănătoare cu cea a Pământului, compusă din aproximativ 21% oxigen. Concentrațiile de gaz din toate modulele presurizate vor fi menținute cu strictețe de sistemul de susținere a vieții, care va recicla continuu CO2 din aer. O mare parte din această sarcină va fi gestionată în cadrul modulului de plante, unde oxigenul va fi produs prin fotosinteză. Astfel, un flux constant de aer bogat în CO2 va fi alimentat peste rafturile de plante, asigurând o eficiență maximă pentru conversia în oxigen. Pentru a asigura producția de gaz necesară, oxigenul suplimentar va fi obținut din regolitul lunar prin electroliză cu sare topită. În plus, acest proces generează, de asemenea, aliaje metalice utile ca produs secundar, care ar putea fi utilizate în viitoarele extinderi ale așezării.

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

În cadrul etape timpurii, tabăra noastră pe Lună va avea un scop exclusiv științific, cu accent pe stabilirea o prezență umană permanentă pe Lună. Acestea fiind spuse, noi am proiectat așezarea noastră pentru a permite o expansiune aproape infinită, care va găzdui în cele din urmă și turiști și va permite urmărirea obiectivelor comerciale în paralel cu cele științifice. În primii ani, tabăra va servi ca bază de recunoaștere a suprafeței lunare și ca mijloc de construire a telescopului cu infraroșu din craterul Shackleton. Principala misiune științifică a așezării noastre va fi studierea directă a suprafeței lunare și a geologiei sale, oferindu-ne informații valoroase despre formarea satelitului natural al Pământului. Printre scopurile secundare se va număra investigarea fezabilității unor noi industrii lunare, cum ar fi mineritul și turismul, stabilirea primele telescoape pe Lună și îmbunătățirea costurilor, siguranță și eficiența călătoriilor interplanetare. 

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

Pentru a maximiza producția științifică a taberei noastre lunare, așezarea trebuie să fie activă 24 de ore din 24, 7 zile din 7. Pentru a realiza acest lucru, echipajul va fi împărțit în echipe de 4 persoane care vor fi găzduite în același modul de locuit. Fiecare echipă va lucra într-o tură de 12 ore, decalată în așa fel încât să acopere 24 de ore. Astfel, în timp ce unele membri ai echipajului lucrează, alții vor dormi sau se vor bucura de timpul liber. Indiferent de tură, fiecare astronaut își va începe ziua făcându-și igiena, luând micul dejun și făcând un antrenament rapid. Apoi, membrii echipajului își vor primi sarcinile de la controlul de la sol. Deși majoritatea sarcinilor vor fi îndeplinite în interiorul așezământului, în condiții de siguranță, astronauții vor trebui să iasă și afară pentru reparații sau pentru misiuni de colectare de mostre. Cu toate acestea, din cauza riscurilor ridicate și a pregătirii necesare pentru a efectua EVA-uri, aceste activități vor fi destul de rare. La finalul turelor de 12 ore, fiecare colonist va avea la dispoziție 4 ore de timp liber pe care le va putea folosi pentru a vorbi cu familia sau pentru activități de team building. Acesta va fi, de asemenea, momentul în care va fi servită cina, o activitate importantă pentru ca echipajul să se reunească și să socializeze. Deși există gravitație pe Lună, aceasta este mult mai slabă decât cea de pe Pământ, astfel încât atrofia musculară și pierderea densității osoase reprezintă încă amenințări serioase pentru sănătatea umană. Pentru a remedia acest lucru, înainte de a-și încheia ziua, astronauții vor trebui, de asemenea, să se antreneze timp de cel puțin o oră pe o bandă de alergare cu curele și să ridice greutăți. Deoarece baza noastră lunară este destul de mare, iar echipele destul de mici, astronauții vor trebui probabil să își petreacă cea mai mare parte a orelor de lucru fără prea mult contact uman. Acest lucru, împreună cu un program strâns și cu stresul de a trăi într-un mediu extrem, poate duce la probleme serioase de sănătate mintală care ar îngreuna abilitățile echipajului. Astfel, moralul va fi menținut ridicat, iar legăturile de echipă vor fi consolidate și mai mult prin organizarea zilnică a unor grup activități în timpul liber, cum ar fi vizionarea de filme sau jocurile de societate. La sfârșitul zilei, astronauții vor avea la dispoziție 8 ore de somn pentru a fi cât mai odihniți a doua zi. 

Alte proiecte:

  Artemis

 

  Școala medie afiliată din Zhengzhou Universitatea de Industrie Ușoară
    China
  Conatur Lunar

 

  Oldham Hulme Grammar School
    Regatul Unit
  NormiX

 

  Zespół Szkół Szkół Ogólnokształcacych i Technicznych w Sompolnie
    Polonia
  Cyrille

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China