moon_camp

Moon Camp Explorers Galéria 2021-2022

V hre Moon Camp Explorers je úlohou každého tímu navrhnúť 3D kompletný mesačný tábor pomocou programu Tinkercad. Musia tiež vysvetliť, ako budú využívať miestne zdroje, chrániť astronautov pred nebezpečenstvom vesmíru a opísať obytné a pracovné priestory.

Team: Leni and Prudy

Škola Sycamore  Indianapolis    Spojené štáty americké 11, 10   2 / 2

Externé prepojenie pre 3d

Popis projektu

Jedným z hlavných cieľov je využiť čo najviac prírodných zdrojov z Mesiaca pre udržateľnosť. Napríklad náš prístrešok postavíme blízko južného pólu, kde sa dá získať voda z ľadu a kyslík z mesačnej hliny pomocou elektrolýzy, takže čas cestovania bude minimálny. Náš prístrešok bude postavený na vrchole jedného krátera (menej práce s kopaním), ktorý slúži ako zásobáreň/bazén vody. Plánujeme tiež vybudovať solárny systém s výmenníkom tepla na výrobu energie.

Ďalším cieľom je dopraviť na Mesiac čo najmenej materiálu. Napríklad prinesieme 3D tlačiareň, aby sme materiály získané z Mesiaca mohli použiť na tlač potrebných zariadení a nástrojov. Tým sa vyhneme závislosti od toho, aby nám kritické potreby priniesla naša centrála. Ak budeme mať šťastie, dúfame, že sa nám podarí získať vzácne kovy, napríklad platinu, urán a zlato. Plánujeme tiež vybudovať Pokročilý rastlinný biotop, čo je rastová komora na stanici nielen na výskum rastlín, ale aj ako zásobáreň potravín, aby sme sa nemuseli obávať, že nám dôjdu potraviny.

Predovšetkým tiež dúfame, že tento projekt Moon Camp poskytne neoceniteľné informácie pre budúce zlepšenia a rozšírenia pre udržateľnejšie a obývateľnejšie vesmírne habitaty, ako je napríklad sebestačnejšia energia, napríklad hélium 3, ktoré sa môže použiť na napájanie iných vesmírnych staníc a zníži počet zbytočných vesmírnych ciest na zabezpečenie paliva vo vesmíre.

Obmedzenie: V tomto prípade sa predpokladá zemská gravitácia.

Kde chcete postaviť svoj mesačný tábor?

Blízko mesačných pólov

Prečo ste si vybrali toto miesto?

Náš mesačný tábor postavíme v blízkosti južného pólu, pretože podľa NASA je to najlepšie miesto na výskyt ľadu a iných nerastných surovín. Voda je pre ďalší ľudský prieskum nevyhnutná, pretože by sa potenciálne mohla používať na pitie, chladenie zariadení, dýchanie a výrobu raketového paliva pre misie ďalej do slnečnej sústavy. Ďalšie extrémy na južnom póle Mesiaca nie sú také tmavé a studené, pričom niektoré oblasti sú dlhší čas zaliate slnečným svetlom, čo umožňuje zbierať slnečné svetlo na osvetlenie lunárnej základne a napájanie zariadení.

Ako plánujete vybudovať svoj Mooncamp? Aké materiály použijete?

Prístrešok bude postavený v blízkosti južného pólu, kde sú relatívne vhodné teploty pre ľudí a kratšie vzdialenosti na získavanie ľadovej vody. Rovery najprv vykopú zem s chodbou prechádzajúcou do podzemia do obytného priestoru, lunárnej toalety s kompaktorom na odpadky, výskumného laboratória so vzduchovou sprchou, studeným umývadlom a horúcim drezom na vodu.

Z polyetylénu sa postaví konštrukcia v tvare kocky so vzduchotesnými dverami a stenami nad zemou s tromi úrovňami s prívodom kyslíka:
Prvá úroveň: sklady vody, rovery, roboty
Druhá úroveň: komory pre rastliny, kuchyňa
Tretia úroveň: solárne panely

Voda
Potraviny
Elektrina
Vzduch
Ochrana

Vodu je možné získať z oboch pólov, kde sa musí ťažiť, aby sme získali vodu z bazénov ľadovej vody. Najskôr budeme získavať z južného pólu, pretože je bližšie k nášmu úkrytu. Na lokalizáciu ľadových miest vyšleme rovery. Potom rovery vystrelia a vyhodia mesačnú špinu a štrk do svojich zariadení podobných vákuu, v ktorých sa bude oddeľovať voda a ukladať vodné častice. Pre budúce zdroje vody budeme skúmať potenciálne recyklácie vody z odpadov (napr. pomocou technológie NASA zachytávajúcej až 85% vody z moču a 92% vlhkosti z odpadu).

Keď sa astronauti vydajú ďalej do vesmíru, kŕmenie astronautov predstavuje niekoľko jedinečných výziev. Advanced Plant Habitat je rastová komora na stanici určená na výskum rastlín a zásobovanie potravinami. Používa LED osvetlenie a porézny hlinený substrát s hnojivom s riadeným uvoľňovaním, ktorý dodáva vodu, živiny a kyslík ku koreňom rastlín. Ďalšou novou metódou je pestovanie väčších rastlín vo vesmíre, pri ktorom sa používajú jednotky, ktoré sú lacnejšie na výrobu, majú väčšiu kapacitu na zadržiavanie vody, poskytujú väčší priestor na rast koreňov a sú úplne pasívnym systémom.

Škálovateľné riešenie pre lunárne habitaty by zahŕňalo systém výmeny tepla pozostávajúci z viacerých zrkadiel, spracovanej lunárnej pôdy, tepelného motora a tepelných potrubí. Počas dňa môže byť motor poháňaný priamo slnečnou energiou, ktorú dodáva Slnko, ktoré zároveň ukladá prebytočné teplo do tepelnej hmoty. V noci sa tepelný motor udržiava v chode uvoľňovaním energie z tepelnej hmoty. Studený chladič a horúci chladič sa nachádzajú pod zemou v úrovni voľného regolitu.

Aby sme mohli získavať kyslík, musíme zozbierať mesačnú pôdu a použiť na ňu elektrolýzu. Na tento účel musíme použiť metódu nazývanú elektrolýza roztavenou soľou, ktorá spočíva v umiestnení regolitu do kovového koša s roztavenou soľou chloridu vápenatého, ktorá slúži ako elektrolyt, zahriaty na 950 °C prostredníctvom slnečnej energie. Po privedení elektrického prúdu sa z neho získa kyslík a soľ migruje k anóde, odkiaľ sa dá ľahko odstrániť. Okrem toho je kov, ktorý zostane, použiteľný.

Teplota Mesiaca kolíše v dôsledku chýbajúcej atmosféry. Astronauti sa môžu počas denných horúčav a žiarenia kúpať vo veľkom bazéne s vodou (vyťaženou z mesačných pólov) a zároveň sa počas mrazivých nocí zohrievať pomocou systému výmeny tepla pozostávajúceho zo zrkadiel, spracovanej mesačnej pôdy, tepelných motorov a tepelných potrubí. Na prevenciu pred meteoritmi sa budú používať inteligentné roboty na detekciu a zostrelenie prípadných veľkých meteorov, pretože niektoré meteory môžu mať veľkosť domu.

Opíšte deň na Mesiaci pre jedného z astronautov vášho Moon Campu

Pocit túžby po domove ma prepadne hneď po prebudení. Keďže som jedným z dvoch ľudí na Mesiaci, je ťažké nepostrádať priateľov a rodinu doma, nehovoriac o pohodlí chutného jedla doručovaného službou Doordash. Tu na Mesiaci musíme pracovať, aby sme získali kyslík, vodu, jedlo a energiu. No! Som tu a som pripravený na svoj deň astronauta!

Ráno, ešte pred umytím zubov a mrkvovými raňajkami, si s partnerom musíme urobiť prehľad denných úloh:

Skontrolujte, či je hladina kyslíka správne nastavená
Skontrolujte, či zariadenie Advanced Plant Habitat pracuje správne a má dostatok vody.
Kontrola systému napájania
Pripravte našich robotov, aby išli získať ľadovú vodu a premenili ju na vodu
Príprava našich ďalších robotov na získavanie kyslíka z mesačnej špiny pomocou elektrolýzy
Odoslanie rannej správy do našej centrály

Keď sú roboty pripravené, nasadíme si prilby a obleky a pošleme ich vykonávať svoju prácu. Zatiaľ čo ja sledujem roboty na získavanie vody, môj partner sleduje roboty na získavanie kyslíka.

Po tom, čo sme si na obed pochutnali na šaláte a schladili sa v bazéne pri cvičení, sme si opäť nasadili prilby a obleky, aby sme privítali našich robotov po náročnom pracovnom dni. Roboty vyčistíme a skontrolujeme, či sú v poriadku, a potom napíšeme večerné správy. Po tom, čo si večer vychutnáme pohodovú večeru a pozrieme si YouTube, je čas ísť spať. Noc vonku!

Ďalšie projekty:

  Hav Camp

 

  Kusadasi Makbule Hasan Ucar Anatólska stredná škola
    Turecko
  Tím01

 

  École secondaire Casavant
    Kanada
  Vesmírni nováčikovia

 

  Colégo do Castanheiro
    Portugalsko
  Kompas

 

  Kusadasi Makbule Hasan Ucar Anatólska stredná škola
    Turecko