moon_camp

Galeria Moon Camp Pioneers 2019-2020

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.

Echipa: Cyber_Hogs

Palatul Copiilor Cluj  Cluj-Napoca    România 15-16 ani

Vizualizator extern pentru proiect 3d

Descrierea proiectului

[42]

Descrieți proiectul Moon Camp.

Baza pe care am proiectat-o este o structură pe trei niveluri, cu un modul gonflabil independent pe fiecare nivel. Toate modulele sunt conectate la un puț de lift/scară. Raza modulelor ar trebui să fie adaptată la topografia locală, probabil în jur de 5-6 metri, cu o înălțime maximă de 3,5-3,7 metri. Toate cele trei module vor fi presurizate separat.
Pe axa verticală, ar trebui să măsoare între 8 și 10 metri sub pământ. Structura domului de la suprafață (nu și modulul gonflabil) va avea forma unei emisfere. Dimensiunea reală ar trebui să fie decisă după scanarea inițială a sitului, probabil nu mai mult de 7 metri diametru, fără a pune la socoteală extensiile semicilindrice pentru a acoperi sasurile.
Întreaga idee de a folosi tuburi de lavă se bazează pe posibilitatea de a extinde structura în interiorul rețelei de tuneluri subterane. În timp, un lanț continuu de module gonflabile ar putea iradia din aceste puncte de intrare.

Unde doriți să vă construiți Tabăra Lunii?

Considerăm că cea mai bună locație pentru o bază lunară permanentă este craterul Philolaus, poziționat la 72,1 N; 32,4 W. PC datează din epoca copernicană, iar depozitele de topitură de impact din partea central-estică a acestuia sunt printre cele mai tinere curgeri de lavă descoperite pe Lună, ceea ce înseamnă că puțul de acces la tuburile de lavă ar putea fi suficient de stabil. Observațiile au dezvăluit existența unor puțuri relativ circulare, interpretate ca luminatoare ale tuburilor de lavă sau ca elemente ulterioare fluxului. Nu am reușit să găsim arbori mai apropiați de Polul Nord. Acesta poate fi accesul la goluri subterane și, potențial, la rețele vaste de cavități subterane mai mari izolate de condițiile de mediu de la suprafața lunară. Pe fundul craterului Philolaus, în apropierea puțurilor de tuburi de lavă, au fost identificate o serie de zone relativ orizontale și netede, potrivite ca locuri de aterizare. Comunicarea cu Pământul este posibilă, deoarece acesta este direct vizibil din majoritatea locațiilor din craterul Philolaus.

Cum intenționați să vă construiți Tabăra Lunii? Descrieți tehnicile și materialele pe care le veți folosi.

Vom folosi o misiune în două etape.
Prima etapă va fi robotizată, conținând un număr de unități autonome capabile să se conecteze între ele pentru a consolida arborele și a construi cupola exterioară. Materialul utilizat va fi regolitul lunar sinterizat prin căldură cu ajutorul microundei sau al laserului. Tehnicile de imprimare ar trebui să fie aceleași folosite în ceramica veche, o spirală ascendentă, cu stratul superior construit peste cel inferior. În interiorul puțului va fi o structură cu trei niveluri Pentru etaje, am decis că cea mai bună soluție este un sistem de cabluri parțial elastice ancorate pe peretele puțului, ca o pânză de păianjen. echipajul va trebui să umfle modulele principale și să asambleze sistemele de conectare.
Modulele gonflabile sunt lipsite de rigiditate. Pentru a rezolva această problemă, am propus un design integrat inspirat de aripile insectelor. Va exista un strat suplimentar de microtuburi acoperite cu rășină sintetică, capabil să rigidizeze întreaga structură.

Apă
Alimente
Electricitate
Aer

De la Luna 24, au fost dezvoltate o multitudine de sisteme de extracție, dar toate au același principiu de bază: încălzirea materialului pentru a elibera apa sub formă de gaz și captarea acesteia.
Intenționăm să folosim ceva bazat pe noul sistem avansat de buclă închisă al ESA, proiectat de Airbus. Sisteme similare au fost dezvoltate de NASA. CO2 produs de procesele metabolice va fi eliminat din atmosfera modulelor, reacționat cu H2 într-un reactor de metanizare Sabatier, pentru a genera metan și apă. O buclă închisă extrem de eficientă va duce la o închidere aproape completă a O2, ceea ce ar reduce semnificativ cantitatea necesară de reaprovizionare cu apă.

Spațiul alocat pentru modulul sistemului acvatic are o rază de 6 metri. În centru trebuie să se afle acvariul pentru pești și creveți și structura de rezistență pentru tăvile de creștere, pe 8-10 niveluri. Tăvile ar trebui să se poată roti independent în jurul centrului.
În jurul acvaticelor, vor crește algele brune și drojdia. Rezervoarele de alge/levănțică se vor roti pe o șină circulară. Intenționăm să folosim extractul de alginat ca bază de cerneală biologică pentru a imprima alimente.
Proiectul nostru oferă o suprafață de creștere de 500 m², suficient, teoretic, pentru a produce suficient pentru patru membri. Am luat în considerare o parte din proteinele animale din acvariul de pești/creveți.

Kilopower sunt reactoare de fisiune care utilizează uraniu 235 pentru a alimenta motoarele Stirling în vederea generării de energie electrică. Fiecare unitate ar trebui să genereze între 1 și 10 KWe. Speranța de viață este de 12 până la 15 ani.
Primul test a fost efectuat în 2017 (KRUSTY), care măsura mai puțin de 2 metri înălțime. Testul a fost un succes.
Generatoarele termoelectrice (generatoare Seebeck) sunt proiectate pentru cupola exterioară. Pe Pământ, unde variațiile de temperatură sunt mici, eficiența este redusă, dar pe suprafața lunară ar trebui să funcționeze. energia solară va fi folosită în etapa a doua, prin celule de alimentare imprimate pe sol de un rover similar cu Lunar Vacuum Deposition Paver.

Pentru a transforma dioxidul de carbon/apă în oxigen și glucoză, am decis să folosim un generator pe bază de Chlorella. Ideea a fost de a proiecta o unitate compactă capabilă să susțină o persoană într-un mediu închis. Nu există un număr prestabilit de replicare în genomul microorganismelor, astfel încât ar putea fi menținută o rată de reproducere corectă. Durata de viață ar trebui să fie limitată doar de componentele tehnologice.
Proiectul nostru se bazează pe rezultatele publicate în Jurnalul Universității Federale Siberiene. Biology 1 (2008) 19-39, în care se afirmă că un volum de 17 litri de cultură de Chlorella, pe 8 m², este suficient pentru 70 kg de masă corporală.

Cum intenționați să vă construiți Tabăra Lunii? Ce materiale veți folosi?

[54]

Mediul de pe Lună este foarte periculos pentru astronauți. Explicați-le cum îi va proteja tabăra voastră lunară.

Protecția are trei componente: termică, de radiații și de protecție împotriva meteoriților.
Având în vedere temperaturile prognozate (zi/noapte; soare/umbră; interior/exterior) și o serie de procese exotermice în desfășurare în interiorul bazei, ar trebui să existe un sistem flexibil de schimb de căldură pentru a regla temperatura.
Primul strat de protecție împotriva radiațiilor va fi chiar suprafața lunară, deoarece cea mai mare parte a bazei va fi subterană.
Cupola exterioară ar trebui să aibă un strat suplimentar de protecție, probabil pe bază de un material bogat în hidrogen. Credem că polietilena este cea mai bună opțiune.
Pentru misiuni de lungă durată, ar trebui să existe un sistem de protecție activă. Cea mai bună soluție disponibilă este un scut cu două straturi, un câmp electrostatic pozitiv la exterior, pentru a respinge particulele pozitive, și un câmp magnetic negativ în interior.
Nu există o soluție perfectă pentru protecția împotriva meteoriților, dar baza este în principal subterană, iar cupola exterioară ar putea fi acoperită cu regolit,.

Descrieți o zi pe Lună pentru echipa de astronauți din Tabăra Lunii.

Echipajul nostru este format dintr-un medic/psiholog, un geolog, un inginer structural/minier, un biolog/ specialist în agronomie, un informatician, un astrofizician.
Starea medicală a echipajului este bună, nu a fost semnalată nicio problemă. După , micul dejun luat în modulul de mijloc, datele științifice colectate sunt transmise pe Pământ. Echipajul primește câteva mesaje personale.
Biologul părăsește modulul central pentru a coborî în laboratorul său închis la seră. Studiul său privind germinarea plantelor în condiții lunare este vital pentru extinderea populației bazei.
Tuburile de lavă reprezintă un spațiu perfect pentru a construi o adevărată colonie pe Lună, dar autonomia alimentară și energetică este factorul cheie.
Astrofizicianul nu este la fel de mulțumit, giganticul său radiotelescop amplasat în interiorul craterului nu funcționează încă bine, așa că trebuie să își petreacă toată ziua analizând datele vechi, pentru a găsi și rezolva problemele. În interiorul modulului inferior, mai este mult de lucru la sistemul acvatic. 20 de tăvi au fost izolate ieri, iar acum suprafețele lor interioare trebuie curățate și dezinfectate, pentru a putea fi introduse din nou în ciclul de creștere a hranei. informaticianul încă mânca atunci când o alertă a început să strălucească pe consola sa, o altă unitate minieră a încetat să mai funcționeze. Aceste unități autonome erau acele mașini vechi folosite pentru a imprima învelișul interior al puțului și cupola exterioară este un miracol că mai funcționează. Robotul multifuncțional trebuie adus înapoi pentru reparații, iar asta înseamnă o plimbare afară. De obicei, geologul este cel trimis la suprafață, dar de data aceasta, medicul/psihologul echipajului sugerează să îl lase pe informatician să facă plimbarea. Acesta își face treaba, supraveghind confortul fizic al echipajului. Geologul are suficiente date din analiza regolitului. Aceste date sunt trimise la laboratoarele de pe Pământ pentru a analiza activitatea solară din trecut și, poate, pentru a le lega de schimbările climatice istorice. Visul său de a rezolva criza energetică de pe Pământ, exploatând heliu 3 pe suprafața lunară, așa cum estima "Proiectul Artemis", nu este încă viabil. Heliu există, în cantitățile prevăzute, dar în lipsa unui lift spațial lunar, transportul până pe Pământ va fi prohibitiv. inginerul minier se pregătește pentru o nouă prospecțiune în tuburile de lavă, a găsit un depozit mare de gheață, în interiorul unui dom natural, sub suprafață, face acum simulări de integritate



← Toate proiectele