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.

Andromeda

Colegiul Național "Mihai Eminescu"  Suceava-Suceava    România 16   2 / 0 Engleză
Software de proiectare 3D: Fusion 360



1.1 - Descrierea proiectului

Baza noastră are o structură modulară care poate susține o echipă de până la zece astronauți, al cărei scop principal este de a extrage și prelucra praful lunar pentru a extrage materiale utile, un alt scop al așezării noastre fiind acela de a observa și analiza Universul cu ajutorul radiotelescoapelor.

Designul inovator al așezământului nostru permite o extindere ușoară, cu module suplimentare care pot fi adăugate în funcție de necesități pentru a sprijini echipe mai mari și a crește productivitatea. Designul modular permite, de asemenea, utilizarea eficientă a resurselor, fiecare modul fiind optimizat pentru funcții specifice.

Pe lângă extragerea și prelucrarea prafului lunar, baza noastră va conține un radiotelescop, care ne va permite să observăm și să analizăm Universul de pe Lună. Acest lucru va reprezenta un progres major în înțelegerea cosmosului, deoarece absența atmosferei terestre va oferi o claritate și o precizie superioară în observațiile noastre. Așezarea noastră pe Lună reprezintă un pas înainte în explorarea spațiului, deschizând noi oportunități de descoperire științifică și de utilizare a resurselor. Ne propunem să continuăm să împingem limitele explorării și cunoașterii umane și sperăm că baza noastră modulară va fi o parte importantă a acestei călătorii.

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).

Obiectivul principal al bazei noastre lunare este de a permite călătoria și exploatarea interplanetară. Luna conține o multitudine de resurse, inclusiv apă, care poate fi folosită pentru combustibil și suport de viață, ceea ce ne va ajuta să fim autosuficienți.

Baza noastră se va concentra în principal pe extragerea de resurse precum minereuri și roci rare, dar și Heliu-3, care ar putea fi folosit pentru o varietate de scopuri pe Pământ, cum ar fi: criogenie, imagistică medicală și combustibil nuclear.

O componentă tehnică a așezării noastre este reprezentată de roboții de săpătură, care excavează și colectează mostre de rocă. Vom avea, de asemenea, o flotă auxiliară de roboți de transport care pot transporta aceste materiale către instalațiile de prelucrare sau le pot transporta către un depozit central. Odată ce materialele au fost extrase, va trebui să le procesăm în etapa finală pentru a separa componentele valoroase.

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

Am ales să ne construim baza în Mare Nectaris, mai exact în cadranul sudic al Mare Nectaris. Această regiune a fost identificată ca fiind o locație potrivită pentru baza noastră din următoarele motive:

  1. Accesibilitate: Mare Nectaris este relativ plat și are relativ puține cratere și alte obstacole, ceea ce face mai ușoară construirea unei baze și deplasarea în zonă. De asemenea, este un loc în care am putea construi o bază lunară subterană în etapele următoare, pentru a crea un habitat uman protejat în totalitate de ostilitățile Lunii.
  2. Bogat în resurse: Se crede că Mare Nectaris este bogată în resurse minerale, cum ar fi heliu-3, care ar putea fi folosit în scopuri comerciale și bazalt.
  3. Mediu: Mare Nectaris este un loc în care putem începe misiunea dacă dorim ca aceasta să evolueze. Din punct de vedere logistic, locația ne permite să ne deplasăm cu ușurință în diferite zone ale Lunii pentru săpături. Din acest motiv, potențialul industrial al misiunii este sporit.

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.

Ne vom fabrica modulele spațiale pe Pământ, deoarece structura bazei ne permite o anumită flexibilitate. În primul rând, o serie de roboți vor ateriza pe amplasamentul bazei împreună cu nava spațială Orion pentru a îndepărta regolitul pentru construcția așezării și pentru a crea o mai bună stabilitate. După finalizarea acestei etape, modulele tehnice (garaj, laborator, depozit) și modulul central vor ajunge pe șantierul de lucru al centrului logistic din Mare Nectaris. În etapa următoare vor urca celelalte două module de locuit și imprimanta 3D ,care va imprima tunelurile care conectează instalațiile.

După ce aceste două etape sunt finalizate , pe suprafața lunară vor ajunge astronauții cu un stoc de nevoi de bază (apă, oxigen și hrană). Odată cu sosirea lor va începe misiunea ,roboții vor începe să sape și vom extrage ceea ce este valoros. De asemenea, vom începe producția de apă și oxigen.

Având în vedere condițiile extreme de pe Lună, vom folosi aluminiul ca principal material de construcție datorită profilelor metalice de înaltă calitate / structurilor / sistemelor de închidere a clădirilor care pot fi realizate din acesta și datorită densității sale scăzute, ceea ce îl face unul dintre cele mai eficiente materiale.

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

Mediul înconjurător al Lunii este extrem de dur, cu temperaturi care pot varia de la -173°C la 127°C, lipsa atmosferei, niveluri ridicate de radiații și impacturi frecvente de micrometeoriți. Prin urmare, tabăra noastră lunară este concepută pentru a-i proteja pe astronauți de aceste condiții specifice ale mediului lunar.

O modalitate de a-i proteja pe astronauți este construirea unui habitat care să reziste la temperaturi și radiații extreme. Habitatul va fi realizat din 4 straturi, distribuite în următoarea ordine:

Secțiunea verticală a peretelui : În afara /Nichel/ Aluminiu Shild/ Aluminiu Polyimide (H-Film) / Aluminiu Polyimide (Mylar) / Aluminiu /Aerogel/ Carbon armat Carbon/ În interiorul .

În plus, trebuie să le asigurăm astronauților un mediu respirabil în interiorul bazei. Vom extrage oxigen din praful lunar și îl vom distribui de-a lungul așezării ori de câte ori este nevoie, pentru a evita pierderile acestui gaz prețios vom monitoriza dacă o cameră este ocupată sau nu.

În plus, tabăra lunară va avea un scut antiradiații pentru a-i proteja pe astronauți de nivelul ridicat de radiații de pe Lună. În afară de materialele pe care le vom folosi, vom adăuga un strat final de regolit pentru a avea o protecție mai mare.

Tabăra noastră de pe Lună, situată într-un mediu ostil, își va atinge scopul, în afară de construcție, materiale, etc., cu ajutorul radiotelescoapelor care observă Universul.

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?

Apă

Vom obține apă din regolitul prezent la Polul Sud, în special din craterul Clavius, deoarece este cel mai apropiat de noi și este bogat în apă, conținând aproximativ 0,34 litri la un metru cub de praf lunar. O vom transporta la așezare, unde va fi procesată și apoi distribuită astronauților.

Alimente

Alimentele vor fi aduse de pe Pământ, pe suprafața Lunii, cu ajutorul navetei spațiale Orion, sub formă de alimente preambalate, care au un termen de valabilitate îndelungat și sunt potrivite pentru călătoria în spațiu. Acest tip de alimente este conceput pentru a rezista rigorilor călătoriei în spațiu, inclusiv temperaturilor extreme și schimbărilor de presiune. Pentru a asigura și mai mult siguranța și calitatea alimentelor, acestea ar putea fi ambalate în containere speciale care sunt concepute pentru a menține o temperatură stabilă și a proteja conținutul de contaminare.

Putere

Vom furniza energie electrică bazei noastre folosind o fermă solară circulară, care va stoca energia colectată într-un sistem de stocare cu baterii care va fi folosit în timpul nopților sau în caz de urgență. Deoarece pe Lună nu există atmosferă, radiația solară este captată mult mai eficient decât pe Pământ, ceea ce ne poate oferi un avantaj energetic comparativ. În ceea ce privește protecția ansamblului, panourile vor fi acoperite cu oxizi de oțel pentru a oferi o rezistență suplimentară împotriva micro impactelor.

Aer

Vom extrage oxigenul din regolit, deoarece acesta conține aproximativ 45% O2. În procesul de extracție vom folosi un sabatier și un proces de electroliză pentru a obține resursa în laborator, de unde va fi distribuită de-a lungul așezării la anumite ore pentru a evita scurgerile de gaz.

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

Știind cât de importante sunt sistemele de susținere a vieții în spațiu, trebuie să reciclăm resursele vitale la un randament maxim. În primul rând, vom recicla apa reziduală din bucătării și băi și o vom distila înainte de a o distribui astronauților. De asemenea, pentru a economisi mai multă apă, vom recicla urina, datorită compoziției sale bogate în apă. O altă resursă pe care o vom recicla este oxigenul. Îl vom distribui prin conducte și vom monitoriza dacă o cameră este ocupată sau nu pentru a furniza gazul și pentru a evita pierderile.

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

Sateliții și antenele vor fi o componentă importantă pentru comunicarea între baza noastră lunară și Pământ. Prin utilizarea sateliților aflați pe orbită în jurul Lunii și a câtorva antene în banda S, putem stabili o rețea de comunicații fiabilă care să permită transmiterea de date în timp real, comunicarea vocală și conferințele video.

Pentru a ne asigura că sistemul de comunicare funcționează în mod eficient, vom construi și întreține cu atenție aceste sisteme. Acest lucru include selectarea stațiilor terestre adecvate, dezvoltarea unor protocoale de comunicare fiabile și stabilirea unei surse de alimentare robuste. În plus, rețeaua de sateliți va fi capabilă să reziste la condițiile dure din spațiu și va putea funcționa fără întreținere semnificativă pentru perioade lungi de timp.

În general, utilizarea sateliților și a antenelor va fi importantă pentru baza noastră lunară, astfel încât aceasta să fie o așezare lunară durabilă și de succes, și va trebui să investim în dezvoltarea și întreținerea acestei tehnologii pentru a asigura viabilitatea sa pe termen lung.

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.).

Conform declarației noastre de misiune, principalul nostru obiectiv pentru stabilirea unei așezări pe Lună este de a exploata resursele sale valoroase, care includ heliu-3 și metale rare de pe Pământ. Heliu-3 este un izotop cu diverse aplicații în fuziunea nucleară, medicină și criogenie. Între timp, metalele de pământuri rare sunt componente esențiale în dispozitive de înaltă tehnologie, cum ar fi camerele digitale, smartphone-urile și monitoarele de calculator. Aceste resurse pot fi extrase din regolitul Lunii și transportate pe Pământ pentru a fi vândute.

În afară de exploatarea resurselor, Moon camp va servi și ca bază astronomică. Datorită lipsei poluării și a atmosferei, Luna oferă o oportunitate unică de a studia Universul cu ajutorul unor radiotelescoape gigantice. Echipa noastră va include un astrofizician care va supraveghea radiotelescopul și va transmite observațiile pe care le va face pe Pământ.

În plus, mediul de microgravitație de pe Lună oferă o oportunitate unică de a studia efectele pe termen lung ale gravitației scăzute asupra corpului uman. Prin efectuarea de cercetări privind impactul gravitației scăzute asupra corpului uman, sperăm să învățăm cum să gestionăm viața într-un astfel de mediu ostil.

Pentru a ne atinge obiectivele, vom avea nevoie de o echipă de oameni de știință și de ingineri cu o înaltă calificare și specializare. Echipa va lucra împreună pentru a stabili pe Lună o așezare autosuficientă care să poată susține viața umană pe perioade lungi de timp. Acest lucru va necesita o planificare atentă și dezvoltarea de tehnologii inovatoare pentru a ne asigura că echipa noastră poate supraviețui și prospera pe Lună.

În concluzie, așezarea noastră pe Lună are scopuri multiple. Scopul nostru principal este de a extrage resursele Lunii, inclusiv heliu-3 și metale terestre rare, care au aplicații comerciale și industriale semnificative.

În plus, vom folosi Luna ca bază pentru cercetări astronomice, profitând de mediul său virgin pentru a studia Universul în detalii fără precedent. În cele din urmă, vom efectua cercetări privind efectele pe termen lung ale gravitației scăzute asupra corpului uman, un aspect esențial în pregătirea pentru explorarea și colonizarea spațială viitoare. În cele din urmă, misiunea noastră pe Lună reprezintă un pas important către explorarea și utilizarea resurselor spațiale, care vor fi esențiale pentru progresul și avansarea continuă a omenirii.

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

Programul de pregătire pentru misiunea noastră pe Lună va trebui să pregătească astronauții pentru provocările și condițiile unice cu care se vor confrunta în timpul misiunii. Iată câteva componente care ar putea fi incluse într-un program de pregătire a astronauților pentru misiunea noastră pe Lună:
Fitness fizic: Astronauții trebuie să își mențină o sănătate și o rezistență fizică excelente pentru a-și îndeplini sarcinile în spațiu. Un program riguros de exerciții fizice care să includă exerciții fizice ar fi necesar pentru a-i menține sănătoși.
Formare în domeniul mediului: Astronauții vor fi expuși unor factori de mediu unici pe Lună, cum ar fi variațiile extreme de temperatură, gravitația scăzută și lipsa presiunii atmosferice.
Formare în domeniul roboticii: Utilizarea roboților va fi esențială pentru succesul misiunii noastre pe Lună. Astronauții vor trebui să fie instruiți cu privire la modul în care să opereze, să întrețină și să repare sistemele robotice pentru extragerea, transportul și prelucrarea resurselor.
Proceduri de urgență: În caz de urgență, astronauții trebuie să fie instruiți în procedurile de urgență, cum ar fi răspunsul la defecțiuni ale echipamentelor, urgențe medicale, reguli de evacuare și proceduri de întreținere manuală în condiții extreme de defecțiune totală.
Formare psihologică: Astronauții vor petrece perioade îndelungate într-un mediu închis și izolat, timp de aproape șase luni, ceea ce poate duce la stres psihologic. Pentru a menține sănătatea mentală și emoțională a astronauților, ar fi necesară o formare în tehnici de gestionare a stresului, în formarea de echipe și în abilități de comunicare.

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.

Vehiculele spațiale care vor fi folosite în timpul misiunii noastre pe Lună sunt rovere și roboți, dar și naveta spațială Orion, cu care vom transporta încărcătura pentru a construi așezarea și pentru a aduce astronauții. Flota de rovere este formată din:

Rover de marfă care transportă regolitul către laborator sau încărcătura din naveta spațială.
Rover pentru echipaj, are o capacitate de până la doi astronauți.Poate călători pe distanțe lungi, fiind echipat cu panouri solare și baterii, precum și cu un sistem de susținere a vieții de bază.
Rover minier pentru regolit
Robot de întreținere pentru repararea roverelor sau a instalațiilor.