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: S.P.I.D.E.R.

Colegiul Național de Informatică Tudor Vianu  București    România 16, 17   2 / 0


Vizualizator extern pentru proiect 3d

Descrierea proiectului

Tabăra noastră de pe Lună, S.P.I.I.D.E.R., are ca scop principal cercetarea spațială, dar și simularea colonizării altor planete. Aceasta va oferi astronauților, cercetătorilor, o înțelegere mai largă a Universului nostru și a ceea ce înseamnă să trăiești în afara Pământului. Ne vom folosi de tot ceea ce ne stă la dispoziție: apă procurată din gheața din interiorul craterului Shackleton, lumină solară continuă la Polul Sud și regolitul lunar pentru cercetare și chiar cultivarea plantelor. Vom avea un rover pentru ca astronauții noștri să călătorească în alte părți ale Lunii, precum și craterele Shackleton și Shoemaker din apropierea noastră, care sunt, de asemenea, de interes științific. Tabăra se va așeza pe suprafața lunară, ancorată cu mici picioare asemănătoare unor păianjeni, realizate din oțel rezistent. Tabăra lunară va găzdui o mică echipă formată din doi astronauți care vor efectua experimente științifice și vor învăța mai multe despre Lună și despre spațiu în general. De asemenea, ei se vor familiariza cu ceea ce înseamnă să trăiești pe o altă planetă (deși este un satelit). Apoi își vor aduce descoperirile și experiența lor pe Pământ și sperăm că vor încuraja și alți oameni să își extindă orizonturile. Am vrut să construim cea mai bună tabără posibilă pentru astronauții noștri, pentru a le oferi un mediu optim pentru a practica știința și a se bucura de viața spațială.

2.1 Unde doriți să vă construiți tabăra lunară?

Tabăra noastră lunară va fi amplasată la Polul Sud, lângă craterul Shackleton. Astfel, vom avea lumină solară continuă care ne va alimenta tabăra prin intermediul panourilor solare, iar o parte din această energie o vom stoca în celule de combustibil pentru eclipsele lunare. De asemenea, cantitățile mari de hidrogen măsurate în interiorul craterului pot indica prezența gheții de apă, ceea ce reprezintă un beneficiu crucial pentru astronauții noștri. Pentru că s-ar putea să ne confruntăm cu ploi de meteoriți, vom încapsula tabăra noastră în Kevlar, care este foarte ușoară și durabilă. În cazul în care cercetarea științifică o va solicita, astronauții vor folosi roverul pentru a merge oriunde au nevoie. De asemenea, plănuim să avem rovere protejate cu Kevlar și controlate de la distanță, în cazul călătoriilor pe distanțe lungi, care vor fi, de asemenea, alimentate cu energie solară, vor avea o celulă de combustibil și, în caz de urgență, un RTG, care ne-ar putea permite să vizităm chiar și partea îndepărtată a Lunii.

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

Ne-am gândit la acest design astfel încât fiecare astronaut să aibă un spațiu personal, dar să aibă și o cameră comună în care să lucreze și să se relaxeze împreună. Ne-am dorit ca ei să se simtă confortabil, ca acasă, așa că ne-am asigurat că tabăra noastră lunară are toate elementele unei astfel de tabere. Deoarece toate materialele pe care le folosim sunt ușoare, nu vom avea probleme în a le aduce cu nava spațială. Ne-a plăcut, de asemenea, ca tabăra noastră lunară să fie modulară, pentru a ușura construirea ei pe suprafața Lunii și pentru a putea fi reparată cu ușurință în cazul în care se întâmplă ceva. În primul rând, trebuie să instalăm suporturile taberei noastre, care sunt picioarele de păianjen. Foi groase de aliaj de aluminiu vor forma baza noastră. Toate straturile vor fi închise ermetic unul față de celălalt. Tunelurile vor fi realizate din 3 astfel de seturi de straturi, în formă de triunghi. Sfera destinată cercetării va fi formată din ferestre în formă de triunghi, realizate din sticlă termică. Roverele vor fi asamblate în afara bazei și vor fi, de asemenea, modulare. Ultimele elemente referitoare la baza noastră lunară sunt panourile solare, care vor fi pre-construite și gata de a fi fixate la locul lor. Am ales o formă de păianjen deoarece această creatură este asociată în mitologie cu creația, fiind capabilă să își țese propriile lumi. Vom explica alegerea materialului în paragraful următor, deoarece este strâns legată de siguranța astronauților.

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

Sănătatea și siguranța astronauților este prioritatea noastră principală, înainte de orice altceva. Prin urmare, am cercetat cele mai bune materiale pentru a le asigura bunăstarea. Prin urmare, vom folosi aerogel, Kevlar, un aliaj puternic de aluminiu și sticlă termică. Aerogelul neutralizează cele trei metode de transfer de căldură: convecție, conducție și radiație și, ca atare, este un izolator termic excelent. Kevlarul are o putere adecvată pentru a rezista la efectele resturilor spațiale și ale meteoriților. În plus, Kevlarul cântărește puțin și are un grad ridicat de duritate. Fără a-și afecta structura sau a-și schimba forma, poate fi supus și la temperaturi extreme. În cercetările de impact, aliajul de aluminiu funcționează atât de bine încât putem folosi acest material pentru obloanele ferestrelor pentru a preveni distrugerea de către resturi a geamului, pentru care vom folosi sticla termică, deoarece îi protejează pe astronauți atât de temperaturile ridicate și mai ales scăzute din jurul ferestrelor, cât și de tensiunile din Spațiu.

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

Apă
Alimente
Putere
Aer

Sursa de apă pentru baza noastră va fi gheața din interiorul craterului Shackleton. Suprafața sa este suficient de netedă pentru ca roverul nostru să poată ajunge la gheață, după care vom folosi un burghiu încălzit pentru a trece prin suprafața solară și a topi gheața în acest proces. Acest proces consumă timp și energie și, prin urmare, nu îl vom face mai mult decât este necesar, de preferință o dată pe săptămână. Vom păstra apa într-un rezervor, iar astronauții vor folosi un sistem de purificare înainte de a o bea. Pe lângă consumul uman, apa va fi folosită și în electroliză și pentru creșterea plantelor.

Astronauții noștri vor avea, desigur, hrană spațială. Aceasta le va asigura o nutriție echilibrată, fiind în același timp ușor și sigur de depozitat, preparat și consumat, dar acest lucru are un cost de 0,64 kg/zi-individual de spațiu de depozitare, ceea ce nu este optim pentru misiunea noastră. În schimb, principala lor sursă de hrană va fi sera lor, în care vor cultiva cartofi, țelină, roșii pentru vitamine și carbohidrați, iar principala sursă de proteine va fi reprezentată de diverse nevertebrate acvatice, din phylum Mollusca, pentru diverse avantaje: se adaptează cu ușurință la un mediu cu gravitație parțială, nu necesită mult spațiu și asimilează nutrienții din fluxul de apă din jur pentru a construi biomasa. Există deja proiecte care folosesc simulanți de regolit lunar ca substrat pentru a susține creșterea plantelor, iar acesta este și ceea ce vor folosi astronauții noștri.

Principala noastră sursă de energie va fi reprezentată de panourile solare. Fiind situați la Polul Sud al Lunii, vom avea lumină solară continuă, cu excepția eclipselor lunare, pentru care vom avea celule de combustibil ca rezerve. De asemenea, vom trimite roverele noastre în locurile cu lumină solară maximă pe Lună, pentru a colecta energie suplimentară cu ajutorul panourilor solare. În caz de urgență (dacă un panou solar este avariat de un meteorit sau pur și simplu nu funcționează bine), vom avea un generator termoelectric radioizotopic (RTG), care va fi alimentat cu plutoniu-238, pentru perioada sa lungă de înjumătățire și pentru că are o bună putere de ieșire.

Astronauții au nevoie de oxigen pentru a supraviețui, iar acesta poate fi obținut cu ușurință din trei surse de pe Lună: electroliza apei, regolitul lunar și, bineînțeles, plantele. Din prima, folosind o soluție de Na+ și Cl-, astronauții ar obține H2 și O2. Ca bonus, H2-ul poate fi recombinat cu O2 pentru a obține apă pură, iar O2-ul, după ce este expus la radiații UV / X, se poate transforma în O3, care are acțiune antibacteriană. În cazul regolitului lunar, deși este foarte bogat în oxigen, am avea nevoie de un filtru foarte, foarte precis, deoarece cele mai mici granule s-ar putea depune în plămânii astronauților, putând provoca efecte pe termen lung asupra sănătății. Nu în ultimul rând, plantele pe care le cultivă astronauții noștri sunt, de asemenea, o sursă puternică de oxigen. Din cauza pericolelor pe care le prezintă, am folosi regolitul lunar doar în ultimă instanță.

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

Noi iubim știința, așa că acesta va fi scopul principal al taberei noastre pe Lună. Există încă nenumărate lucruri care ne intrigă în legătură cu spațiul cosmic și suntem siguri că oamenii de știință prezenți în tabăra noastră vor învăța multe din această experiență. Oamenii de știință pot studia Luna, suprafața și craterele sale, precum și spațiul, folosind fie telescoapele încorporate în Tabăra Lunii, fie roverul controlat de la distanță, cu ajutorul căruia pot explora zone greu accesibile și pot obține vederi stelare ale cerului. Un alt obiectiv al taberei noastre pe Lună este găzduirea oamenilor pentru a trăi pe o altă planetă. După ce se întorc din tabăra lunară, astronauții pot povesti experiențele lor și îi pot inspira și pe alții să viseze să trăiască în spațiu.

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

Astronauții noștri, pe care îi vom numi Tina și Bob, se vor trezi la ora 06:00 fix (ora GMT standard). După o verificare de rutină a tuturor sistemelor pentru a se asigura că totul, de la sistemul de menținere a vieții până la creșterea plantelor, funcționează fără probleme, vor lua micul dejun. Bob va mânca midii și roșii (mâncarea lui preferată pe Tabăra Lunară), iar Tina se va mulțumi cu midii cu cartofi. Bineînțeles, ei pot alege orice combinație de legume și moluște doresc.

Apoi, ei vor efectua câteva exerciții fizice, la ora 07:00 fix. Bob va alerga pe banda de alergare, în timp ce Tina va folosi bicicleta de interior. La 0730 fix, se îndreaptă spre dușurile reci (nu vrem să consumăm prea multă energie, dar duminica au voie să facă o zi de trișat). Se vor spăla cu apă din rezervor, care va fi apoi re-purificată (pentru a nu ingera săpun) și trimisă înapoi în rezervor. Avem, de asemenea, un sistem de reciclare a deșeurilor biologice, care îi va ajuta să obțină sol cultivabil.

La ora 8:00 începe ziua de știință. Tina va face experimente înăuntru, în timp ce Bob se va îmbrăca și se va îndrepta spre suprafața Lunii, de unde va colecta regolit pentru uz fitosanitar și pentru cercetare, și va face câteva măsurători științifice privind Luna, Soarele și Pământul. Mai târziu, el se va întoarce în tabără, unde Tina își va fi terminat experimentele. La ora 1200 vor lua prânzul, iar până la ora 1400 vor avea timp liber în care vor putea citi, scrie celor dragi și se vor putea relaxa. După aceea, este rândul lui Bob să facă experimente, în timp ce Tina verifică plantele și le culege, verifică rezervorul de apă și apoi face știință împreună cu Bob, cu care ia o gustare în jurul orei 1600.

La ora 18:00 se ia cina, moluște plus legume. După timpul liber, se culcă la 22:00. Dorm în același timp, iar pentru a le asigura siguranța, vom avea straturi peste straturi de alarme pentru orice deranjamente, plus că astronauții vor avea brățări care le vor măsura bătăile inimii și saturația de oxigen, care îi pot trezi în caz de urgență.

Alte proiecte:

  Tabăra Middle Ground

 

  XXXVII Liceum Ogólnokształcące im. Jarosława Dąbrowskiego
    Polonia
  WWDIC

 

  Colegiul Petroc
    Regatul Unit
  Diana

 

  Școala publică Vekua #42
    Georgia
  Trekkeri perseverenți

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China