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: CAMS Nova

Academia de Matematică și Știință din California  Carson    Statele Unite ale Americii între 17 și 18 ani Locul al treilea - Statele care nu sunt membre ale AESA

Vizualizator extern pentru proiect 3d

Descrierea proiectului

[42]

Descrieți proiectul Moon Camp.

Proiectul nostru Moon camp este alcătuit din 8 structuri principale care au fiecare un scop vital. Scopul serei noastre este de a furniza hrană pentru astronauți. Astronauții efectuează cercetări și lucrează la proiecte în laboratorul nostru care conține, de asemenea, cutii pentru viermi de făină. Avem 5 module de locuit conectate la o zonă comună. Mai multe module de locuit pot fi construite folosind imprimanta noastră 3D și regolitul de la instalația noastră de prelucrare a regulitului. Centrul de sisteme de filtrare a aerului distribuie și reglează fluxul de aer către clădiri. O altă clădire pe care o avem este Stația de purificare și extracție a apei, care furnizează apă din microundele de gheață lunară. Tabăra noastră lunară are, de asemenea, o Stație de gravitație artificială centripetă pe care astronauții o pot vizita în mod regulat pentru a face exerciții în gravitația terestră. Principala sursă de energie pentru tabăra lunară provine de la Câmpul de panouri solare care ar furniza energie de la 75-99% din zi.

Unde doriți să vă construiți Tabăra Lunii?

Am ales să ne construim baza lunară la polii lunari pentru că este cel mai sustenabil mediu pentru astronauți. Temperaturile de la polii lunari sunt considerabil mai puțin dure decât în restul Lunii. Polii sunt iluminați de lumina solară aproximativ 86-89% din timp și, datorită luminii solare aproape constante, temperaturile fluctuează mai puțin drastic. Acest lucru facilitează reglarea condițiilor de viață la temperatura optimă pentru astronauți. De asemenea, la polii lunari se află multe resurse, inclusiv gheața lunară, care este o posibilă sursă de apă. Acestea se află în umbrele lunare permanente ale Lunii, care au fost găsite doar la poli. În plus, există multe cratere și peșteri în locul ales de noi. În aceste zone se pot construi clădiri subterane, sporind protecția împotriva presiunii atmosferice, a impactului cu asteroizi și a schimbărilor de temperatură.

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

Structurile taberei noastre lunare vor fi parțial construite pe Pământ, dar nu vor fi asamblate. Multe dintre structurile noastre, inclusiv cupolele geodezice care alcătuiesc zona de locuit și laboratorul nostru, sunt proiectate pentru a fi pliate/dezasamblate în subpărți pentru a fi transportate mai ușor și pentru a economisi spațiu. Mașinile de construcții industriale adaptate pentru a lucra eficient pe suprafața Lunii vor sosi înaintea structurilor și a astronauților pentru a curăța terenul lunar. Roboții moi programați vor ajuta la construirea taberei lunare. Deoarece roboții moi sunt compuși din materiale flexibile, aceștia sunt flexibili, pot îndeplini o varietate mai mare de sarcini și sunt mai siguri pentru oamenii care lucrează în jurul lor. Acești roboți vor continua să ajute la repararea structurilor și după ce tabăra lunară va fi construită. Clădirile noi vor fi construite rapid cu ajutorul fabricației aditive, deoarece vom aduce o imprimantă industrială 3-D gigantică pentru a construi structuri folosind regolitul disponibil din abundență.

Apă
Alimente
Electricitate
Aer

Pentru că apa este o resursă vitală, necesară supraviețuirii umane, am ales să ridicăm tabăra la polii lunari, care conțin surse de apă. Gheața lunară va fi topită cu ajutorul modulelor cu microunde pentru a furniza apă pentru sistemul nostru hidrologic, care va fi folosită pentru agricultură, hidratare, igienă, energie și cercetare. Pilele de combustie cu hidrogen, care ajută generatoarele la producerea de electricitate, fac ca apa să fie supusă fotolizei, creând molecule de oxigen și ioni de hidrogen pentru combustibilul pentru rachete. Excesul de apă, care este produs ca deșeu, este colectat și combinat cu apa provenită din percolarea serelor și cu apele reziduale umane acceptabile pentru a fi reciclate.

Tabăra noastră va menține un plan de masă echilibrat care include mai multe surse de hrană. Plantele foarte hrănitoare cultivate în sere, care folosesc apă și sol reciclat, vor furniza carbohidrați.Sera este întărită de structuri metalice cu buzunare care protejează împotriva coliziunilor cu meteoriți, permițând în același timp intrarea luminii, și este adaptabilă pentru acvaponie în cazul în care solul devine insuficient. Pentru a se asigura că astronauții primesc toți nutrienții de care au nevoie, laboratorul produce suplimente de vitamine și grăsimi. În plus față de culturile din sere, o fermă de viermi de făină le oferă astronauților proteinele de care au nevoie, deoarece viermii de făină se reproduc rapid și sunt foarte hrănitori.

Tabăra exploatează energia solară la polii lunari, care au o iradiere solară mai mare de 1367,6 W/m^2, folosind un câmp de panouri solare care se deplasează cu fața la soare. O parte din energia electrică este stocată în baterii pentru a fi utilizată în timpul eclipselor lunare. De asemenea, electricitatea este produsă de generatoare electromecanice, care sunt alimentate perpetuu de Stația Spațială Forța Centripetă. Stația se învârte în mod constant și furnizează energie mecanică, creând în același timp gravitație artificială. Rotirea Stației este extrem de eficientă; forța necesară pentru a începe să se rotească la turația corectă pentru a simula gravitația este redusă datorită gravitației reduse a Lunii.

Este esențial să se asigure o atmosferă optimă pentru condițiile de viață ale oamenilor. Oxigenul va fi furnizat de mai multe surse din tabără, inclusiv de fotosinteza plantelor din sere. În plus, generatoarele de oxigen vor utiliza dioxidul de carbon și apa pentru a produce mai mult oxigen. Centrul de sisteme de filtrare a aerului distribuie și reglează fluxul de aer constant în diferitele clădiri și menține procentele corecte de azot, oxigen, argon și altele, ceea ce previne sufocarea din cauza dioxidului de carbon. Centrul de sisteme de filtrare a aerului găzduiește, de asemenea, rezervoare de alge, care furnizează nutrienți pentru consum și ajută la producerea de oxigen.

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.

Luna are o climă aspră, caracterizată de căldură și frig extreme. Pentru a-i proteja pe astronauți de condițiile de pe Lună, instalațiile noastre au o temperatură controlată. Nivelurile scăzute de gravitație duc la pierderea oaselor și a mușchilor de către astronauți. Tabăra noastră de pe Lună are o sală de gravitație artificială cu echipamente de exerciții fizice pe care astronauții le pot folosi pentru a preveni deteriorarea gravă a sistemelor lor muscular și scheletic. Clădirile taberei spațiale sunt de formă sferică, construite pentru a rezista la impactul cu micrometeoriți. Structuri precum domul geodezic sunt folosite pentru ca modulele să fie sigure și durabile. Viața pe Lună te expune la radiații constante. Astronauții care locuiesc în stația noastră spațială vor fi protejați de un generator de câmp electromagnetic care blochează radiațiile. Zona de locuit, rezervoarele de depozitare, centrul de filtrare a aerului, modulul de extracție a apei cu microunde și celulele de combustibil pe bază de hidrogen sunt amplasate într-un tunel subteran, protejându-i și mai mult pe astronauți de radiații, climă și meteoriți.

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

Ziua unui astronaut în tabăra lunară începe în jurul orei 6 dimineața și se termină în jurul orei 21. Programul lor este modelat după rutina astronauților care locuiesc pe Stația Spațială Internațională. Locuitorii taberei lunare au trei mese pe zi și trebuie să facă două ore de exerciții fizice în stația spațială cu gravitație artificială centripetă. Viața într-un mediu cu gravitație redusă vă deteriorează masa osoasă și musculară, 1-2% din masa osoasă deteriorându-se în doar o lună. Făcând exerciții în condiții de gravitație terestră, se previne slăbirea pe termen lung a corpului astronauților. În timpul zilei, membrii echipajului lucrează în funcție de domeniul lor de expertiză, iar cercetătorii le supraveghează proiectele și le analizează datele. Cercetătorii care au obținut aprobarea ca proiectele lor să fie realizate în tabără își petrec timpul adunând date despre nutriție, sănătatea lor, sistemul solar, gheața lunară, proprietățile solului lunar și multe altele. Membrii echipajului pleacă în expediții de explorare și cartografiere a suprafeței lunare, precum și de testare a noilor suprafețe și tuneluri pentru siguranță, pentru a ajuta la decizia în ce direcție se va extinde tabăra. Întreținerea și construcția sunt realizate de către lucrătorii umani alături de roboții moi, care sunt mult mai siguri pentru a lucra în apropierea lor datorită faptului că sunt compuși din materiale conforme și sunt plini de aer, mai degrabă decât din metal dur, ca majoritatea roboților. Înapoi în laborator, astronauții lucrează la proiecte precum cercetarea depozitelor de vapori din solul lunar. Un exemplu de proiect de cercetare din tabăra noastră este o investigație privind compoziția chimică a regolitului, despre care s-a constatat recent că conține boabe minerale de dimensiuni micrometrice care sunt cuprinse de margini amorfe subțiri, ceea ce sugerează că a fost expus la vântul solar. În prezent, există o concepție greșită conform căreia marginile amorfe sunt rezultatul deteriorării prin radiații, însă microscopia electronică arată că marginile amorfe sunt alcătuite din material depus în stare de vapori în urma impactului cu micrometeoriți pe Lună, iar mai multe date vor fi colectate pentru a susține aceste noi observații. Pe lângă adăpostirea echipamentelor și a consumabilelor pentru efectuarea cercetărilor, laboratorul adăpostește cutii de viermi de făină, care reprezintă o sursă bună de nutrienți și proteine. Locuitorii taberei de pe Lună pot folosi telescopul construit în laborator și pot observa alte părți ale sistemului solar.



← Toate proiectele