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: Proiectul Sequana

Cowes Enterprise College  Cowes    Regatul Unit 15-16 ani Locul I - Statele membre ESA și Canada

Vizualizator extern pentru proiect 3d

Descrierea proiectului

[42]

Descrieți proiectul Moon Camp.

Tabăra noastră lunară este concepută ca un prim avanpost pe Lună pentru explorare și dezvoltare științifică și infrastructurală și este proiectată pentru a fi locuibilă pe toată durata ciclului lunar. Utilizând un tub de lavă pentru protecție, configurația nu va necesita cantități mari de excavare sau o protecție puternică împotriva radiațiilor de pe Pământ. Baza este împărțită în diferite secțiuni, fiecare cu propriul scop și echipament, cum ar fi tratamentul medical sau hidroponic, acesta din urmă adăugând nutrienți în apa care merge în bazinele hidroponice și utilizând, de asemenea, un sistem experimental de acvacultură pentru a vedea cum se dezvoltă peștii pe Lună ca potențială sursă de hrană. Baza este concepută pentru a accesa resursele locale, cum ar fi gheața din cratere și metalele și alte resurse de la suprafață. Proiectul este conceput pentru a acționa ca un punct de plecare pentru extinderea ulterioară a bazei, permițând un echipaj mare și mai multe resurse.

Unde doriți să vă construiți Tabăra Lunii?

Baza lunară va fi aproape de polul nord. Am decis că aceasta este cea mai bună locație, deoarece în apropierea polului nord lunar se află cratere, pe fundul cărora se află gheață de apă. Gheața poate fi extrasă din cratere și adusă la bază. Apropierea de polul nord înseamnă că orice vehicul care se deplasează către cratere nu va trebui să călătorească prea mult. Acesta va extrage gheața înainte de a se întoarce la bază.
Baza noastră va fi probabil în craterul Philolaus, deoarece se bănuiește că acolo există tuburi de lavă. Mai aproape de poli, soarele rămâne pe cer aproape permanent, astfel încât energia solară poate fi folosită tot timpul. Dorim să ne construim baza într-un tub de lavă, deoarece acesta va proteja baza de radiații și micrometeoriți. Dacă tuburile de lavă vor fi descoperite mai la nord, le vom folosi în locul lor.

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

Pentru a construi baza, vom trimite piese modulare prin intermediul unor rachete cu încărcătură utilă. Piesele vor fi apoi folosite pentru a construi diferite structuri și vehicule. Podeaua bazei va fi construită din panouri triunghiulare din aluminiu, cu un miez hexagonal pentru a menține rezistența, dar a reduce greutatea, pentru a scădea costurile. Pereții vor fi construiți din stâlpi de aluminiu, formați pentru a forma o cupolă, și din pânză de plastic cu trei straturi, astfel încât orice scurgere să poată fi detectată cu ajutorul unor senzori și să se poată identifica care strat (sau straturi) a (au) perforat. Vehiculele vor fi trimise la suprafață în părți ușor de asamblat, piesele trebuie să fie suficient de robuste pentru a putea fi folosite în continuare fără reparații, însă reparațiile pentru vehicule vor fi păstrate în magazia de la suprafață, care va fi realizată cu panouri metalice trimise de pe Pământ. Rezervoarele și alte echipamente externe vor fi trimise în părți și asamblate pe Lună.

Apă
Alimente
Electricitate
Aer

După instalarea bazei, o rachetă cu tolbă va zbura pe o traiectorie suborbitală, spre craterele identificate cu gheață pe fundul lor și va ateriza în crater. Gheața va fi extrasă și depozitată în rezervoare radiale detașabile. Odată ajunsă la bază, gheața va fi descărcată într-un rezervor metalic mare. În timpul zilei lunare, rezervorul se va încălzi datorită energiei termice a soarelui. Pe măsură ce gheața se va topi, apa se va scufunda pe fundul rezervorului. Apa va curge prin conducte îngropate, într-o stație de pompare pentru a face apa utilizabilă în bază.

Alimentele vor fi cultivate în bazine hidroponice de către botaniști. Hidroponicele vor fi formate din rânduri de țevi care vor avea găuri la fiecare 457,2 mm. Țevile vor fi așezate pe șine, astfel încât să poată fi mutate pentru a avea acces la alte rânduri. Vom cultiva boabe de soia pentru proteine, calciu și grăsimi; cartofi dulci pentru carbohidrați și vitamina A; rațe/ovule de rață pentru proteine, vitamina B și D; ardei gras pentru vitaminele C și E și varză de Bruxelles pentru vitamina K. Rațele trebuie să aibă diversitate genetică, astfel încât se vor lua celule de ouă nefertilizate. Va exista o bucătărie pentru a găti alimentele.

Energia solară va fi folosită în timpul zilei. Sunt necesare panouri pentru a alimenta întreaga bază și pentru a încărca bateriile pentru noapte. Pentru ca baza să aibă suficientă energie în timpul nopții, trebuie folosit un amestec de surse de energie. O soluție este utilizarea celulelor de combustibil cu hidrogen, electrolizând apa în timpul zilei pentru a o transforma în H2 și O2, care pot fi arse pentru a elibera energie. O altă soluție este un RTG (Radioisotope-Thermal-Generation), dar din cauza radiațiilor pe care le produce, aceasta nu este cea mai bună. Excrementele umane ar putea fi digerate până la metan și arse pentru a produce energie.

Sursa inițială de oxigen va fi importată de pe Pământ. Vom electroliza apa pentru a obține oxigen. Acest proces va forma, de asemenea, hidrogen gazos, care poate fi apoi reutilizat în același proces. Vom electroliza apa obținută prin topirea gheții lunare. O cantitate parțială de oxigen va fi obținută din compușii care se găsesc în minereurile lunare; acești compuși includ oxidul de aluminiu, oxidul de fier(||), dioxidul de titan, oxidul de sodiu etc. Azotul va trebui, cel mai probabil, să fie importat de pe Pământ.

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.

Tabăra de pe Lună va oferi protecție împotriva pericolelor din spațiu, fiind construită în interiorul unui tub de lavă. Aceasta va oferi protecție împotriva micrometeoriților, a temperaturilor extreme și a radiațiilor ionizante de la soare și din spațiul cosmic. Va exista un ciclu artificial de zi și noapte, acest lucru asigură că plantele/animalele se comportă normal și că membrii echipajului nu au somnul perturbat. Pereții vor conține niveluri stabile de oxigen și umiditate, astfel încât toate organismele să aibă un habitat în care să supraviețuiască. Pentru a se asigura că sănătatea mentală a echipajului nu se degradează, se va păstra contactul între prieteni și familie și fiecare persoană va avea voie să aibă un kilogram de obiecte personale. Aparatele de exerciții se vor asigura că mușchii și structurile osoase ale echipajului nu se vor degrada din cauza lipsei de gravitație. Pentru a se asigura că electricitatea statică generată de particulele încărcate nu deteriorează echipamentele electrice, baza va fi împământată pe suprafața Lunii.

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

Echipajul are un somn rotativ, astfel încât cel puțin 2 membri ai echipajului sunt treji în caz de urgență. Fiecare membru, atunci când se trezește, se va spăla și va lua micul dejun, după care va începe să lucreze la sarcinile sale, fiecare membru al echipajului va avea mai multe roluri de îndeplinit și vor exista doi experți pentru o anumită sarcină în misiune care vor fi treji în timp ce ceilalți dorm. Echipajul va monitoriza sistemele prin bază pentru a se asigura că niciun sistem critic sau de altă natură nu se strică. Dacă o componentă sau un sistem se strică, atunci inginerii vor duce sistemul sau mașina la inginerie, dacă este în cadrul bazei, sau la magazia unde vor fi depozitate echipamentele pentru a solicita defecțiunile și a permite obiectelor avariate să continue să servească misiunea, dacă obiectele sunt deteriorate dincolo de reparații, atunci vor fi trimise înlocuiri. Echipajul va transporta, de asemenea, materialele recoltate de către culegători până la topitorie, unde metalurgistul echipajului, care va fi unul singur, va prelucra materialele și le va rafina pentru a obține resurse utile și oxigen, deoarece majoritatea minereurilor sunt sub formă de oxid de metal pe Lună. Botaniștii vor gestiona sistemele hidroponice și acvaponice pentru a se asigura că baza are suficientă hrană, totuși, hrana produsă nu va fi probabil suficientă pentru a fi complet autosuficientă și, prin urmare, va fi nevoie de provizii de hrană de pe Pământ, însă, din cauza faptului că hrana este cultivată, acest lucru va crește timpul dintre navele de aprovizionare. Echipajul va efectua experimente științifice în domeniul lor pentru a spori înțelegerea Lunii, cum ar fi structura geologică sau efectele gravitației scăzute asupra organismelor vii. Aceste cercetări vor contribui la o mai bună înțelegere a modului în care se poate crea o bază sustenabilă pe Lună, precum și a modalităților și resurselor locale care ar putea fi folosite pentru a extinde baza și a crește populația. Echipajul ar putea, de asemenea, să cerceteze avantajele și dezavantajele industriei și ale extracției de resurse pe Lună, pentru referințe viitoare, atunci când se va construi o bază sau o așezare lunară mare. Echipajul ar putea, de asemenea, mai târziu în cadrul proiectului, să construiască noi instalații trimise de pe Pământ sau construite din resurse și echipamente de pe Lună. Înainte de noaptea lunară, echipajul va evalua resursele și energia stocate în cadrul bazei. În timpul nopții, aceștia vor urmări nivelurile de hidrogen și, dacă este necesar, vor opri unele sisteme pentru a se asigura că baza păstrează energia pentru sistemele critice, cum ar fi cele de susținere a vieții.



← Toate proiectele