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.

TELLUS – Patates Lunars

INS VILADECAVALLS  Terrassa-BARCELONA    Spania 17   3 / 0 Engleză
Software de proiectare 3D: Fusion 360



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


https://sites.google.com/iesviladecavalls.cat/tellus-mooncamp-challenge-2223/

Youtube Video Link:


1.1 - Descrierea proiectului

Tabăra începe cu o primă intrare care duce la un hol unde vă puteți detoxifia de particulele nocive prezente pe lună. Urmează camera costumului, urmată de un alt hol care duce la camera principală. Modulul camerei principale are uși ermetice pentru securitate și este hexagonal la exterior, dar ușor circular în interior pentru a îmbunătăți concentrația și presiunea oxigenului. Am ales forma hexagonală deoarece maximizează utilizarea spațiului.

Fiecare latură a hexagonului duce la o cameră diferită, cu uși suplimentare pentru securitatea oxigenului: modulul laborator, modulul seră, modulul comunicații, modulul locuință (care include modulele dormitor, baie, sufragerie și bucătărie) și modulul atelier de construcții, care include o zonă de decontaminare a vehiculelor.

În exterior, am construit o antenă pentru comunicații și am instalat panouri solare. Veți găsi, de asemenea, vehiculele lunare și nava spațială pe care am folosit-o pentru a călători de pe Pământ pe Lună.

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).

Misiunea noastră are ca scop stabilirea unei baze precursoare care poate găzdui până la opt persoane pentru viitoarele misiuni lunare. În același timp, baza va facilita cercetarea compoziției solului lunar, inclusiv a prezenței potențiale a apei și a mineralelor înghețate, și va permite efectuarea de diverse experimente științifice în mediul unic de gravitație redusă al Lunii (care are o gravitație la suprafață de 1,62 m/s², comparativ cu gravitația la suprafața Pământului de 9,81 m/s²). Aceste investigații vor aprofunda înțelegerea noastră privind materialele, tehnologiile și sistemele biologice din mediul lunar, contribuind la viitoarele eforturi de explorare și colonizare. Obiectivele științifice se aliniază cu obiectivele mai largi ale explorării lunare, inclusiv îmbunătățirea înțelegerii noastre privind originile, geologia și potențialul Lunii de a susține explorarea și așezarea umană.

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

Locația pe care o propunem pentru tabăra lunară este Marea de liniște datorită terenului său mare și plat, care oferă o zonă potrivită pentru aterizarea navelor spațiale și pentru construirea unei baze. Am stabilit că acest sit oferă cea mai bună combinație de accesibilitate, potențial științific și siguranță operațională.

Unul dintre factorii cheie luați în considerare a fost nivelul de radiații, deoarece radiațiile pot varia semnificativ în funcție de locație: nivelurile de radiații din Marea Tranquillității sunt considerate a fi relativ scăzute în comparație cu alte zone de pe Lună, ceea ce face ca aceasta să fie o locație sigură pentru misiunea noastră.

Cu toate acestea, selectarea locației ideale depinde, de asemenea, de obiectivele misiunii. De exemplu, dacă scopul este de a căuta apă înghețată pe Lună, craterul Nobile sau Clavius, situat în regiunile polare sudice, ar putea fi mai 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.

Baza lunară este compusă din cinci module: un modul de locuit unde astronauții se pot odihni în timpul liber, o cameră pentru costume și mai multe tuburi care leagă diferitele module. Modulele vor fi construite pe Pământ și vor fi transportate pe Lună cu ajutorul navei spațiale Starship a companiei SpaceX. Odată ajunși la suprafață, un rover va transporta modulele la locul desemnat pentru bază. Odată construite, modulele vor fi acoperite cu material lunar pentru a le proteja de resturile spațiale și de temperaturile scăzute.

Este important de reținut că mediul înconjurător de pe Lună este foarte diferit de cel de pe Pământ, cu temperaturi aspre care pot varia de la -173°C (-280°F) la 127°C (261°F), în funcție de locație. În plus, Luna nu are o atmosferă care să o protejeze împotriva radiațiilor, ceea ce reprezintă un risc pentru astronauți. Prin urmare, materialele folosite pentru construirea bazei lunare trebuie să fie alese cu grijă pentru a se asigura că pot rezista condițiilor extreme de pe Lună și că îi pot proteja pe astronauți de orice pericol.

Pentru a se asigura că baza este adecvată pentru mediul lunar dur, aceasta va fi construită din materiale ușoare, cum ar fi aluminiul pentru pereți, cu izolație termică plasată între pereți pentru a preveni pierderile de căldură. Osatura modulului cu efect de seră și unele uși vor fi realizate din metacrilat, un material ușor și suficient de durabil pentru a rezista mediului lunar dur.

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

Baza noastră lunară este concepută pentru a oferi protecție completă astronauților care o ocupă într-un mediu extrem de ostil. Pe Lună, nu există atmosferă sau protecție împotriva radiațiilor cosmice și solare, astfel încât baza va trebui să asigure protecție împotriva acestor amenințări. Pentru aceasta, cea mai mare parte a structurii bazei este construită cu materiale lunare, ceea ce o face mai rezistentă și mai puțin costisitoare. În plus, baza dispune de un sistem avansat de uși ermetice care se închid automat în caz de scurgeri de aer sau în caz de urgență.

Pentru ca astronauții să fie protejați de temperaturile scăzute de pe Lună, baza va fi dotată cu o serie de materiale termoizolante în pereți și în stratul exterior. Aceste materiale vor ajuta la menținerea căldurii în interiorul bazei și vor împiedica pătrunderea frigului lunar. Baza va avea, de asemenea, sisteme avansate de încălzire și răcire pentru a menține o temperatură confortabilă pentru astronauți.

În plus, baza va fi proiectată pentru a maximiza utilizarea energiei solare, care este o sursă de energie abundentă și gratuită pe Lună. Pe exteriorul bazei vor fi instalate panouri solare, care vor furniza energia necesară pentru funcționarea bazei și pentru alimentarea echipamentelor astronauților. Baza va avea, de asemenea, sisteme de reciclare a apei și aerului pentru a asigura durabilitatea vieții pe Lună.

Pe scurt, baza noastră lunară este o structură robustă și rezistentă, concepută pentru a oferi protecție completă astronauților care o ocupă într-un mediu ostil și dificil.

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?

Apa este unul dintre cele mai esențiale lucruri pentru supraviețuire, motiv pentru care apa pe Lună va fi rară. Pentru a obține apă, baza noastră va filtra urina produsă de astronauți, iar apa va putea fi folosită pentru băut și pentru culturi. De asemenea, putem obține apă din gheața înghețată care poate fi găsită în unele cratere lunare. Cu toate acestea, înainte de a determina dacă este sigur pentru consum, se vor efectua câteva experimente pentru a ne asigura că este posibil consumul după filtrare.
Pentru a putea supraviețui, astronauții au nevoie de hrană, care va fi furnizată de ESA timp de câteva luni, dar după aceea, astronauții trebuie să se aprovizioneze în alt mod. Pentru aceasta, baza noastră lunară va avea o zonă de cultivare (modulul cu sere), unde vor fi cultivate diverse legume și fructe, cum ar fi cartofi, morcovi, roșii și porumb.
Aerul este, fără îndoială, cea mai importantă resursă. De aceea, baza noastră, pe lângă faptul că va putea filtra apa, va putea filtra CO2-ul produs de astronauți și îl va transforma în O2 datorită microalgelor, care, în același timp, pot genera o cantitate mică de oxigen.
Pentru a genera energie și a face ca toate dispozitivele electronice să funcționeze la bază, vom folosi energia solară pentru a genera electricitate prin intermediul panourilor solare amplasate în jurul bazei. Această energie va fi stocată în baterii în cazul în care unele panouri solare vor ceda sau în timpul nopților prelungite.

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

Tabăra noastră lunară reciclează tot ceea ce este produs de astronauți pentru a minimiza impactul asupra mediului pe Lună și pentru a asigura durabilitatea vieții în bază.

Deșeurile de plastic vor fi folosite pentru a produce filament pentru imprimarea 3D și pentru a fabrica unelte și piese de schimb la bază.
Alimentele și deșeurile reziduale vor fi utilizate pentru a produce compost, care va fi folosit pentru a crește plante. Acest lucru reduce necesitatea de a trimite cantități mari de alimente și produse agricole de pe Pământ.
Urina produsă de astronauți va fi filtrată, transformată în apă potabilă și depozitată în rezervoare pentru consumul personal și pentru cultivare. În plus, deșeurile lichide sunt, de asemenea, procesate pentru a obține apă curată și sigură.
Pe lângă aceste sisteme, baza lunară dispune și de o instalație pentru tratarea și depozitarea deșeurilor periculoase, cum ar fi bateriile uzate și alte materiale toxice.

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

Pe măsură ce ne pregătim pentru viitoarea noastră misiune în tabăra lunară, una dintre cele mai mari provocări cu care ne vom confrunta este menținerea comunicării cu Pământul și cu alte baze lunare, din cauza distanței mari pe care o implică. Pentru a face față acestei provocări, am identificat o posibilă soluție pentru menținerea comunicării: înființarea unei stații de transmisie (cu o antenă) în tabăra lunară pentru a trimite și a primi semnale radio către și de pe Pământ și alte baze lunare.

Este important să se ia în considerare întârzierea comunicațiilor din cauza distanței mari și să se planifice în consecință pentru a minimiza impactul asupra funcționării bazei lunare. De asemenea, ar trebui să luăm în considerare redundanța în sistemele noastre de comunicații pentru a asigura o conexiune continuă și fiabilă.

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.).

În tabăra noastră lunară, cercetarea se va concentra pe diverse subiecte științifice, inclusiv geologia lunară, mediul cu gravitație redusă, biologia, tehnologia și robotica. Câteva exemple de experimente pe care le-am putea efectua sunt:

Geologia lunară: Vom studia caracteristicile geologice ale Lunii, cum ar fi structura interiorului său, compoziția solului său și prezența mineralelor valoroase. De asemenea, am putea analiza rocile și solurile pe care le vom aduce de pe Lună pentru a înțelege mai bine istoria geologică a acesteia.
Mediu cu gravitație redusă: Vom studia modul în care mediul cu gravitație redusă de pe Lună afectează ființele vii, inclusiv oamenii. De exemplu, am putea studia modul în care gravitația redusă afectează mușchii și sistemul cardiovascular.
Biologie: Vom cerceta dacă există viață pe Lună sau dacă există condiții care ar permite existența vieții. De asemenea, am putea studia modul în care plantele și animalele se adaptează la mediul lunar.
Tehnologie: Vom dezvolta noi tehnologii care să ne ajute să trăim și să lucrăm pe Lună, cum ar fi sisteme de alimentare cu aer și apă, sisteme de comunicații și vehicule pentru explorarea suprafeței lunare.
Robotică: Vom folosi roboți pentru a îndeplini sarcini periculoase, cum ar fi explorarea craterelor și colectarea de probe. De asemenea, am putea folosi roboți pentru a efectua experimente în zone greu accesibile pentru oameni.
Astronomie: Am putea observa cosmosul de pe Lună, unde absența atmosferei și lumina artificială redusă ar permite observații mai precise.

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

Programul nostru de pregătire a astronauților pentru o misiune pe Lună ar include următoarele:

Pregătire fizică și psihologică amplă pentru a se adapta la condițiile de viață și de muncă din spațiu, inclusiv la microgravitație și la expunerea la radiații cosmice. Ar trebui să se acorde o atenție deosebită sănătății mentale și gestionării stresului în timpul misiunii.
Formarea în utilizarea echipamentelor științifice și tehnice specifice, cum ar fi costumele spațiale, vehiculele lunare și instrumentele de colectare a probelor. De asemenea, ar trebui să fie inclusă și o formare în domeniul întreținerii și reparațiilor, pentru a putea rezolva orice posibile probleme tehnice în timpul misiunii.
Formare în domeniul navigației și al conducerii vehiculelor lunare, precum și al mersului pe Lună și al ieșirii din nava spațială. Ar trebui să se acorde atenție particularităților suprafeței lunare, cum ar fi prezența craterelor și a rocilor, și modului de manevrare a vehiculului în aceste condiții.
Curs de supraviețuire în spațiu pentru a învăța cum să facă față situațiilor de urgență în spațiu, cum ar fi pierderea navei spațiale sau defectarea unor echipamente esențiale. De asemenea, ar trebui să fie incluse cursuri de prim ajutor și de resuscitare cardio-pulmonară.
Formare în domeniul științelor planetare și al geologiei pentru a înțelege mediul lunar și pentru a planifica domeniul științific al misiunii. Ar trebui să se acorde atenție identificării și colectării de eșantioane de roci și analizei ulterioare a acestora în laborator.
simulări ale misiunii la sol pentru a exersa sarcinile și procedurile care vor fi efectuate în timpul misiunii reale, inclusiv comunicarea cu stația spațială și munca în echipă cu ceilalți membri ai echipajului.
Formare în domeniul comunicării și al muncii în echipă pentru a asigura o comunicare fluentă și o colaborare eficientă cu echipa de misiune și cu stația spațială, precum și coordonarea activităților între diferiții membri ai echipajului.

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.

Misiunea noastră lunară va necesita 4 vehicule: 2 rovere lunare pentru cercetarea solului și căutarea apei în alte cratere și 2 vehicule de transport, unul pentru oameni și unul pentru materiale. Fiecare rover va avea o capacitate de încărcare de 250 de kilograme și o autonomie de 150 de kilometri pe Lună, cu o viteză maximă de 18 km/h. Vehiculul de transport persoane va avea o capacitate de 4 astronauți, în timp ce vehiculul de transport materiale va avea o capacitate de încărcare de 1,5 tone și un sistem de ridicare pentru a încărca și descărca eficient materialele. Toate vehiculele vor fi transportate pe Lună cu ajutorul rachetei SpaceX Starship și vor fi lăsate cu o macara retractabilă. Fiecare vehicul va fi echipat cu tehnologii avansate de comunicare, navigație și siguranță pentru a asigura eficiența și siguranța misiunii. Noi am proiectat în mod special unul dintre roverele menționate.