moon_camp
descoperire imagine interactivă

Galeria de proiecte Moon Camp Pioneers 2022 - 2023

 

În Moon Camp Pioneers, misiunea fiecărei echipe este de a proiecta 3D o tabără lunară completă folosind un software la alegere. De asemenea, trebuie să explice cum vor folosi resursele locale, cum vor proteja astronauții de pericolele spațiului și cum vor descrie spațiile de locuit și de lucru din tabăra lunară.

ATLAS

  Proiectare cu mențiune specială - Statele membre ESA

GRG19 Billrothstraße 73  Viena-Viena    Austria 16, 17   6 / 3 Engleză
Software de proiectare 3D: Fusion 360 & Blender



External URL to the team’s project (e.g. website or PDF):


https://atlas-grg19.webflow.io

1.1 - Descrierea proiectului

ATLAS este viziunea noastră despre cum ar putea arăta o bază lunară în viitorul apropiat. Ceea ce face ca ATLAS să fie specială este faptul că este amplasată în principal sub pământ, într-unul dintre tuburile de lavă lunară goale, care oferă protecție împotriva mediului lunar dur. Singurele părți vizibile ale bazei sunt intrările de la suprafață și hangarul, care sunt conectate la zonele subterane prin intermediul unui lift. Încapsulată în propria sa atmosferă artificială, baza subterană ATLAS este împărțită în cinci zone:

  1. Intrarea în bază - sas, vestiare, alimentare cu electricitate / apă / oxigen și cameră de securitate
  2. Zona centrală - "grădină" artificială cu tavan cu LED-uri pentru a simula lumina zilei, înconjurată de 12 cabinete pentru echipaj.
  3. Zona de cercetare și medicină - instalație medicală (masă de operație, mașină inimă-plămâni, paturi de îngrijire, LMD (Luminance Management Device), furnizor de oxigen, ventilatoare, aparate de scanare CT și RMN), hidroponie, laborator.
  4. zonă de fitness - echipamente de fitness, aparate de cablu, biciclete de exerciții, benzi de alergare
  5. Spațiu comun - bucătărie, sală de mese și de recreere

1.2 - De ce vrei să construiești o tabără lunară? Explicați scopul principal al taberei dvs. lunare (de exemplu, scopuri științifice, comerciale și/sau turistice).

Dorim să construim o tabără pe Lună pentru că vrem să contribuim la un viitor în care explorarea spațială și călătoriile interplanetare vor fi posibile.
Scopul taberei noastre lunare va fi în principal științific și turistic. Cel mult doi turiști vor avea posibilitatea de a locui în baza lunară și de a experimenta viața de zi cu zi a unui astronaut, ceea ce va contribui la finanțarea parțială a proiectului. În plus, aceștia își vor putea transmite în direct experiențele și vor putea crește gradul de conștientizare a proiectului nostru. În plus, prezența altor oameni poate aduce beneficii psihologice pentru astronauți. Astronauții vor efectua experimente în cadrul cărora vor fi cercetate efectele pe termen lung ale gravitației scăzute de pe Lună și ale izolării prelungite a astronauților. Mai exact, se vor concentra pe nevoile psihologice de bază, nevoile de siguranță, nevoile sociale și nevoile individuale.

2.1 - Unde doriți să vă construiți tabăra lunară? Explică-ți alegerea.

Atunci când se construiește o bază lunară, trebuie să se țină cont de multe circumstanțe care pun viața în pericol pe Lună, printre care se numără următoarele:

  1. Atmosfera "Nu"
  2. Radiații cosmice puternice
  3. Temperaturi extrem de variate
  4. Meteoriți
  5. Probleme de aprovizionare (secțiunea 3)

Având în vedere acești factori, locația optimă este sub pământ, într-unul dintre tuburile de lavă ale lunii. Tuburile de lavă sunt tuneluri subterane naturale formate de fluxuri de lavă străvechi care se solidifică la suprafață, dar continuă să curgă pe dedesubt, lăsând în urmă o rețea de tuneluri goale. Aceste tuneluri oferă un mediu stabil și protejat de condițiile lunare aspre, asigurând în același timp un compromis optim între temperatura medie, resursele de apă și concentrația de heliu-3 din regolitul înconjurător. Pentru a asigura comunicarea cu Pământul, numai un tub de lavă situat pe partea de zi a Lunii este potrivit.

2.2 - Cum intenționați să vă construiți tabăra lunară? Gândiți-vă cum puteți utiliza resursele naturale ale Lunii și ce materiale ar trebui să aduceți de pe Pământ. Descrieți tehnicile, materialele și opțiunile dumneavoastră de proiectare.

Pentru a economisi energie, în interiorul tubului de lavă se va crea o atmosferă artificială. În acest fel, este posibil să se trăiască în atmosferă fără costume. În interiorul atmosferei artificiale, baza noastră este formată din pereți umflați cu oxigen, ceea ce îi face să fie termoizolanți.

Deoarece podeaua tubului de lavă este denivelată și înclinată, ar trebui să se construiască o podea de bază, care să formeze o zonă plană pentru instalații. Suporturile ancorate în pământ cu grile de oțel ar fi potrivite, deoarece sunt ușor de transportat și practice. Acest lucru ar putea fi realizat prin utilizarea de dibluri chimice.

În timpul fazei de construcție, o echipă va fi staționată pe Lună, ceea ce va necesita construirea unei baze temporare. Această bază ar trebui să fie simplă și rapid de instalat. Structurile întărite cu fibre de carbon ar fi optime, deoarece trebuie luate în considerare limitele de greutate pentru transport. Baza temporară are nevoie de suficient spațiu pentru a găzdui echipa, resurse vitale, materiale și unelte pentru construirea bazei propriu-zise. În plus, avem nevoie de o suprafață plană pe care să poată ateriza toate sondele și capsulele cu resurse de pe Pământ. Această suprafață trebuie să ofere suficient spațiu pentru aterizare și pentru rovere sau alte mijloace de transport care vor aduce materialele și oamenii la bază sau direct pe șantier.

2.3 - Cum protejează tabăra voastră lunară și cum oferă astronauților un adăpost împotriva mediului dur al Lunii?

Construirea unei baze lunare într-unul dintre tuburile de lavă ale Lunii oferă mai multe avantaje în ceea ce privește protecția și adăpostirea echipajului nostru.

În primul rând, ar proteja echipajul nostru de pericolele expunerii la radiații. Luna nu are un câmp magnetic protector care să protejeze împotriva radiațiilor solare și cosmice dăunătoare, care pot reprezenta un risc semnificativ pentru sănătatea astronauților. Stratul gros de rocă de deasupra tubului de lavă ar acționa ca un scut natural împotriva radiațiilor, reducând expunerea la radiații dăunătoare.

În al doilea rând, temperatura stabilă din interiorul tubului de lavă oferă un mediu de viață mai confortabil pentru echipajul nostru. Suprafața Lunii suferă fluctuații extreme de temperatură, cu temperaturi de până la 120°C în timpul zilei și care scad la -170°C pe timp de noapte. Temperatura stabilă din interiorul tubului de lavă ar oferi un mediu mai locuibil pentru echipajul nostru, eliminând necesitatea unor sisteme complexe de încălzire și răcire.

Tubul de lavă oferă, de asemenea, protecție naturală împotriva impactului cu micrometeoroizi, care poate reprezenta un risc semnificativ pentru echipamentele și personalul de pe suprafața lunară. Stratul gros de rocă de deasupra tubului de lavă ar absorbi orice impact, reducând astfel riscul de deteriorare sau rănire.

În plus, tubul de lavă oferă o structură gata făcută pentru baza noastră, reducând timpul și costurile de construcție. Tunelurile pot fi modificate și amenajate pentru a se potrivi nevoilor noastre, fiind necesară o excavare minimă.

Construirea bazei lunare într-un tub de lavă oferă un scut natural împotriva radiațiilor, temperaturi stabile, protecție împotriva impactului cu micrometeoroizi și o structură preexistentă, ceea ce face din acesta un loc ideal pentru adăpostirea și protecția echipajului nostru pe Lună. Deoarece fluctuațiile de temperatură reprezintă doar o problemă minoră datorită tubului de lavă, iar menținerea unei comunicări stabile cu Pământul este importantă, baza se află într-o locație centrală pe partea de zi a Lunii.

3.1 - Cum va asigura tabăra voastră pe Lună accesul durabil al astronauților la nevoile de bază, cum ar fi apa, hrana, aerul și energia?

Pentru a asigura aprovizionarea cu apă a bazei noastre, vom folosi regolitul lunar, o rocă pulverizată, asemănătoare nisipului, care acoperă suprafața lunară. Acest praf nu este doar o sursă de hidrogen, ci și bogat în O2, cu un conținut de oxigen de 50% din masa sa totală. Regolitul va fi încălzit la peste 1.000 de grade Celsius cu ajutorul unei centrale electrice cu turnuri solare, ceea ce determină transformarea lui în gaz. În acest fel, oxigenul și hidrogenul pot fi extrase cu ajutorul unui proces numit ''electroliză cu sare topită''. Cu ajutorul unor pile de combustie, substanțele pot fi transformate ulterior în apă curentă.
Pentru a furniza hrană pe baza lunară, sunt instalate sisteme hidroponice, în care plantele își obțin în mod independent apa și nutrienții necesari prin bile de argilă expandată și, prin urmare, nu au nevoie de sol. Printre plante se numără fasolea, porumbul și cartofii, care asigură aprovizionarea cu carbohidrați, precum și mazărea, roșiile, salata, cerealele și ridichile, care reprezintă o sursă bună de vitamine.
Cu ajutorul Sistemului de control și de susținere a vieții (ECLSS), un sistem de echipamente regenerative de susținere a vieții, echipajul bazei lunare este asigurat cu aer curat. Sistemul de generare a oxigenului este format în principal din ansamblul de generare a oxigenului și un modul de alimentare cu energie. Îndepărtarea dioxidului de carbon din aer se realizează printr-un proces de absorbție cu ajutorul unui sorbent hidroxid de litiu (LiOH).
Pentru a fi complet independenți din punct de vedere al energiei electrice, echipa noastră a planificat să utilizeze MMR (microreactoare modulare). Aceste reactoare compacte pot fi transportate cu ușurință pe Lună și nu au nevoie de asamblare suplimentară, ceea ce înseamnă că pot începe să producă energie imediat.

3.2 - Cum se va ocupa tabăra dvs. lunară de deșeurile produse de astronauți pe Lună?

Pentru a se ocupa de deșeurile produse de astronauți, baza noastră lunară va implementa diferite metode. Pentru deșeurile alimentare se va folosi compostarea, care presupune descompunerea materiei organice în sol bogat în nutrienți. Urina și fecalele vor fi procesate cu ajutorul sistemelor de filtrare, care pot separa solidele de lichide și pot elimina impuritățile. Lichidele vor fi tratate pentru a produce apă curată, în timp ce solidele vor fi tratate separat pentru a produce îngrășăminte sau pentru a fi depozitate pe Lună.
Deșeurile neorganice, cum ar fi materialele de ambalare, vor fi colectate și depozitate într-o zonă desemnată pe lună. Gestionarea deșeurilor va fi un aspect esențial pentru menținerea unei baze lunare durabile, iar toate deșeurile vor fi urmărite și monitorizate cu atenție pentru a asigura o eliminare sigură și eficientă. Prin implementarea acestor metode, baza noastră lunară poate reduce semnificativ cantitatea de deșeuri generate de astronauți și poate minimiza impactul asupra mediului pe Lună.

3.3 - Cum va menține tabăra voastră lunară comunicațiile cu Pământul și cu alte baze lunare?

Pentru a asigura comunicarea între baza lunară și Pământ, este nevoie de antene în Australia, Spania și SUA, prin intermediul cărora, în ciuda rotației Pământului, este asigurată în permanență o conexiune la Deep Space Network. DSN este o rețea globală de stații spațiale de mare adâncime care este utilizată pentru comunicarea cu sonde și sateliți spațiali preponderent interplanetare, precum și în scopuri de cercetare astronomică prin radio și radar.
DSN face parte dintr-o rețea mai mare și valorifică capacitățile rețelei de comunicații terestre furnizate de rețeaua de servicii integrate a NASA. NISN permite schimbul de date la mare viteză cu alte două rețele, Rețeaua spațială, care utilizează sateliți releu geostaționari ca receptori care transmit datele către stațiile de la sol, și Rețeaua pentru apropierea Pământului, care utilizează numeroase antene de dimensiuni mici și medii pentru a comunica cu misiunile în timpul fazei de lansare pe orbite joase și cu sateliții de la joasă altitudine.

4.1 - Pe ce subiect(e) științific(e) se va(u) axa cercetarea în Tabăra Lunii? Explicați ce experimente intenționați să faceți pe Lună (de exemplu, în subiecte legate de geologie, mediu cu gravitație redusă, biologie, tehnologie, robotică, astronomie etc.).

Microgravitația de pe Lună poate simula osteoporoza și permite o mai bună cercetare prin examinări cu ultrasunete, teste de urină și de sânge. De asemenea, efectele gravitației scăzute asupra creierului ar putea fi examinate mai amănunțit, întrucât un studiu a arătat că distribuția apei din creier se modifică permanent după o călătorie în spațiu. De asemenea, ar putea fi explorați factorii care influențează aceste modificări și modul în care acestea pot fi reduse.
Lipsa de atmosferă a Lunii o face un loc ideal pentru observații astronomice. Telescoapele de pe Lună pot capta imagini ale stelelor și galaxiilor cu o claritate de neegalat, fără nicio distorsiune cauzată de atmosfera Pământului. Un experiment posibil este instalarea unui telescop pe suprafața lunară pentru a studia diverse fenomene astronomice, cum ar fi căutarea de exoplanete sau studierea formării stelelor. Acest lucru ar fi posibil doar dacă telescoapele sunt poziționate pe partea întunecată a Lunii și dacă există rețele de sateliți.
Un alt experiment ar fi observarea radiațiilor cosmice. Suprafața Lunii este un loc optim pentru a măsura radiația cosmică, deoarece aceasta ajunge acolo neschimbată, spre deosebire de Pământ, unde radiația cosmică este absorbită de atmosferă și transformată în particule care pot interfera cu măsurătorile.
În plus, Luna este o locație unică pentru experimentele geologice, deoarece nu există eroziune sau activitate tectonică, ca pe Pământ. Un posibil experiment pe Lună ar fi efectuarea de cercetări la suprafață prin colectarea și analiza unor mostre. Aceste eșantioane de rocă pot ajuta, de asemenea, la reconstituirea istoriei geologice a Lunii, oferind indicii despre procesele geologice din trecut de pe suprafața lunară.
În cele din urmă, putem efectua experimente cu privire la noile tehnologii robotice, dezvoltând roboți care pot ajuta la construirea bazei, la întreținerea și la cercetarea științifică pe suprafața Lunii. Gravitația scăzută, temperatura extremă și terenul accidentat al mediului lunar prezintă provocări unice care trebuie abordate la proiectarea acestor sisteme robotice.

5.1 - Ce ați include în programul dumneavoastră de pregătire a astronauților, pentru a-i pregăti pentru o misiune pe Lună?

Educație: Astronauții noștri au nevoie de o diplomă de master în fizică, biologie sau chimie. În plus, ei trebuie să aibă și o diplomă în inginerie aerospațială, de obicei astronauții completează acest studiu cu un doctorat. În plus, este important ca membrii echipajului nostru să aibă experiență în minerit și construcții pentru a construi și administra baza. Deoarece vom lucra cu tehnologie de ultimă generație, este obligatoriu ca astronauții noștri să aducă suficiente cunoștințe în domeniile fizicii nucleare, chimiei și fizicii materialelor pentru a menține aceste sisteme în funcțiune.
Instruire: Cerințele de la ESA sunt similare cu cele de la NASA - Formarea de trei ani este împărțită în formare de bază, formare avansată și formare specifică misiunii. Cunoștințele de bază transmise se extind la toate domeniile științelor naturale, inginerești și informatice, astfel încât studenții astronauți, care provin din domenii profesionale diferite, să aibă aceleași cunoștințe științifice. În plus, în urma consultării cu partenerii ISS, se vor adăuga cunoștințe specifice despre spațiu și ISS, abilități umane și pregătire lingvistică.
Urmează antrenamentul de supraviețuire a astronauților, în care aceștia trebuie să supraviețuiască timp de trei zile într-o locație necunoscută, cu puțină hrană și cu un singur ghid care vorbește limba.
Există, de asemenea, un antrenament de izolare, în cadrul căruia sunt antrenate abilitățile de întreținere ale astronauților. În timpul antrenamentului, sunt simulate defecțiuni, defecțiuni și semnale de avarie, care trebuie apoi reparate de către cursanți.
Pentru a reduce posibilitatea apariției unor conflicte între membrii echipajului nostru, este foarte important ca astronauții noștri să urmeze o pregătire socială amplă, în cadrul căreia să fie antrenate abilitățile lor de a lucra împreună într-un mediu restrâns.

5.2 - De ce vehicule spațiale va avea nevoie viitoarea misiune pe Lună? Descrieți vehiculele găsite în Moon camp și luați în considerare modul în care veți călători spre și de pe Pământ și veți explora noi destinații pe suprafața Lunii.

Nava stelară SN15
Nava Starship SN15 a SpaceX va juca un rol crucial în sistemul nostru de transport între baza lunară și Pământ datorită caracterului său reutilizabil, care reduce costurile de lansare și de întreținere între zboruri. Starship poate fi, de asemenea, realimentată folosind resurse de pe suprafața Lunii, cum ar fi gheața de apă, care poate fi transformată în combustibil pentru rachete.
Rover Lunar
Roverul nostru lunar este un vehicul de explorare avansată conceput pentru cercetări științifice pe suprafața Lunii. Cu șase anvelope independente fără aer, acesta poate naviga pe teren accidentat, în timp ce sasul său reduce pierderea de oxigen în timpul intrării și ieșirii, ceea ce permite călătorii prelungite în mediul lunar dur.
ATV
Vehiculul nostru ATV (All-Terrain Vehicle) este un vehicul monopost robust și versatil, conceput pentru transportul pe suprafața lunară. Fiecare dintre cele șase ATV-uri are patru anvelope independente fără aer și un mic suport pentru echipamente montat în partea din spate pentru a transporta instrumente și echipamente științifice.

Alte proiecte: