Moon Camp Pioneers Galéria 2020-2021
Úlohou každého tímu v projekte Moon Camp Pioneers je navrhnúť 3D kompletný mesačný tábor pomocou aplikácie Fusion 360. Musia tiež vysvetliť, ako budú využívať miestne zdroje, chrániť astronautov pred nebezpečenstvom vesmíru a opísať obytné a pracovné priestory.
Tím: Nový technický tím 7570
Technikum Nová technológia Zamość Poľsko 17, 16, 18, 19
Externý prehliadač pre projekt 3d
Popis projektu
Naša základňa vznikla ako vedľajší projekt niekoľkých členov tímu New Tech 7570 z Zamość: Przemysław, Andrzej, Jakub, Wictoria a Bartłomiej. Prácu sme vykonávali nezávisle viac ako 4 mesiace na základe verejne dostupných vedeckých štúdií a údajov. Naša základňa bola navrhnutá ako výskumné zariadenie plnej veľkosti, ktoré je obývateľné počas celého mesačného cyklu. Náš projekt sa vyznačuje redundanciou, bezpečnosťou a silným dôrazom na pohodlie a produktivitu astronautov. Naším hlavným cieľom bolo vytvoriť priateľské prostredie pre život a prácu, preto sme izby rozdelili do 3 typov:
Celé zariadenie má byť ovládané jedným integrovaným počítačovým systémom, ktorý sa bude starať o parametre stanice, automatické funkcie a bezpečnosť. Rozhrania na ovládanie tohto systému sú umiestnené pri každých dverách v celom objekte. Aby v prípade poruchy jedného z modulov nebola prerušená cesta k ďalšiemu, rozhodli sme sa pre spomínanú redundanciu. K väčšine základných modulov je možné pristupovať minimálne dvoma spôsobmi. Základňa má tiež dva hlavné výstupy a jeden ďalší núdzový výstup. Projekt ukazuje konečnú výstavbu základne. DVzhľadom na prekrytie zariadenia regolitom po dokončení výstavby nebude možné ľahko rozšíriť. |
|||
Kde chcete postaviť svoj mesačný tábor?
Plánujeme zostaviť naše základňa v jednom z mikro-krátery na juhozápad okraj z Shackleton Kráter. Kratet Shackleton je . známe pre skutočnosť že pre viac ako . 80% z každý orbitálna cyklus z mesiac, to je . vystavené na slnečné svetlo. Teplota amplitúdy sú veľa menšie tam, a životné prostredie je . a malý viac Ľudsky priateľské na stránke tento rešpektovať. Na stránke . pridanie,. praktické konštantný expozícia z jeho svahy na solárne žiarenie robí to a veľmi priaznivé umiestnenie pre napájanie . stanica prostredníctvom stránky . fotovoltaika panely. Podľa kontrast,. hĺbka z kráter je . úplne skryté z adresy solárne žiarenie, takže tam je . pravdepodobne ľad v dostatočnom množstve na pokrytie základnej potrebys. Ako plánujete vybudovať svoj mesačný tábor? Opíšte techniky a materiály, ktoré použijete.
Pri práci na našej základni sme sa inšpirovali schémou konštrukcie ISS. Základnú štruktúru sme založili na dvoch kľúčových moduloch: konektore a príslušnej úlohe module. Každý z nich môže byť zostavený zo samostatných menších prvkov, čo uľahčí časovo a finančne náročnú prepravu modulov na povrch strieborného glóbusu. Stavbu základne sme rozdelili na 4 etapy:
Prostredie na Mesiaci je pre astronautov veľmi nebezpečné. Vysvetlite, ako ich váš mesačný tábor ochráni.
Hlavnými hrozbami pre astronautov, ktorí sa usadia na Mesiaci, sú: Teplotná amplitúda, mikrometeory a kozmické žiarenie. Všetkým trom nebezpečenstvám sa dá do určitej miery predísť pokrytím základne hrubou, niekoľkometrovou vrstvou regolitu. Táto vrstva bude pôsobiť ako tepelná izolácia od povrchových podmienok. Ak k tomu pridáme vykurovacie systémy vo vnútri základne, ktoré budú aktivované na čas, keď sa stredisko bude nachádzať at neosvetlenej časti Mesiaca, čo by malo umožniť priaznivé podmienky pre prácu a život astronautov. Vrstva regolitu by mala tiež chrániť astronautov pred žiarením tým, že bude pôsobiť ako hrubá vrstva betónu. Aby sa znížila možnosť prenikania radiácie do základne a straty tepelnej energie, steny modulov základne budú zhotovené z niekoľkých vrstiev nehrdzavejúcej ocele, tvrdeného hliníka, kevlar, polyméry a materiály, používa sa na tepelná izolácia a ochrana pred žiarením. Vysvetlite, ako váš mesačný tábor poskytne astronautom:
|
|||
Voda
|
Potraviny
|
Elektrina
|
Vzduch
|
Vodu spolu s mesačným regolitom budú na základňu dopravovať lunárne rovery a iné autonómne vozidlá. Kryštáliky ľadu získané z regolitu si budú vyžadovať niekoľko filtračných krokov, kým sa budú môcť spotrebovať. Preto sme sa rozhodli použiť ich ako chladivo pre reaktor, ktorý je jedným zo zdrojov energie základne. Ľad, ktorý odoberá teplo z reaktora, sa zmení na vodnú paru, ktorá bude poháňať turbínu. Potom bude horúca voda naďalej smerovať do samostatného okruhu. V tomto okruhu, ktorý prechádza celou základňou, bude odovzdávať tepelnú energiu do vnútra základne, čím zabezpečí vhodné podmienky pre obyvateľov základne. Vykurovací systém bude na rôznych miestach obsahovať aj uhlíkové filtre, ktoré dodatočne čistia vodu. Na konci okruhu však bude posledný stupeň zodpovedný za mineralizáciu vody, aby bola vhodná na konzumáciu. |
V mesačnej pôde sa dajú pestovať rastliny ako rukola, paradajky, žerucha, reďkovka, quinoa, pažítka, hrach, sója a pór. Rakytník, žerucha a reďkovka na nej tiež vytvárajú semená. Postupné hnojenie pôdy pomocou prírodného hnojiva, ktoré produkujú obyvatelia stanice, môže z dlhodobého hľadiska umožniť pestovanie ďalších rastlín, prípadne získanie semien. Na ochranu kultúry pred radiáciou bude v dvoch moduloch, umiestnených rovnako ako zvyšok základne pod hrubou vrstvou regolitu. Rastliny sa preto budú pestovať pri umelom osvetlení. Farmu bude zavlažovať systém postrekovačov zavesených pod stropom modulu. Okrem toho sa spolu s astronautmi budú na stanice posielať oplodnené ikry, z ktorých by mali byť schopní na mieste chovať ryby. Jeden z modulov bude mať akvárium určené na tento účel. |
Na zvýšenie bezpečnosti základne sme sa rozhodli použiť dva nezávislé energetické systémy. Prvým a hlavným zdrojom energie sú, samozrejme, fotovoltaické panely, ktoré sú v týchto podmienkach veľmi účinné. Aby sme však zabezpečili redundanciu a zaistili bezpečnosť, rozhodli sme sa umiestniť na základňu núdzový zdroj energie v podobe jadrového reaktora (s obmedzeným výkonom, aby sa minimalizovalo riziko radiácie základne a katastrofy). V prípade poškodenia inštalácie fotovoltických panelov bude možné dočasne zvýšiť výkon generátora tak, aby dočasne doplnili výpadky v dodávke energie pre prvky strategické pre prevádzku základne. To poskytne obyvateľom základne čas na opravu poškodenej inštalácie bez obáv, že prídu o elektrickú energiu, a tým sa zastavia zariadenia na podporu života na základni. |
Nádrže s kyslíkom a ďalšími prvkami, z ktorých sa skladá vzduch vhodný na dýchanie ľudí, sa budú musieť na základňu pôvodne dopraviť zo Zeme. Vzhľadom na to, že človek v procese dýchania spotrebúva len kyslík a ostatné prvky sa vracajú do atmosféry, bude potrebné dopĺňať len kyslík. Časť potrebného kyslíka budú dopĺňať rastliny, ale malý počet rastlín pestovaných na stanici nebude schopný priebežne dopĺňať zásoby tohto prvku. Preto sa časť pitnej vody vyrobenej pre základňu bude podrobovať elektrolýze. Veľké množstvo kyslíka sa nachádza aj v regolite, pomocou vhodného prístroja by bolo možné oddeliť dostatočné množstvo tohto prvku. |
Vysvetlite, aký bude hlavný účel vášho mesačného tábora (napríklad: komerčné, vedecké a/alebo turistické účely).
Základňa by bola predovšetkým výskumným centrom zameraným na štúdium možností získavania rôznych surovín z mesiac a možnosť ich využitia pri ďalšom výskume vesmíru a komerčných aplikáciách. Na začiatku svojej existencie bude zariadenie klásť osobitný dôraz na výskum získavania hmotnosti daných prvkov a chemických zlúčenín z ložísk a zlúčenín dostupných na povrchu Mesiaca
Vodík, kyslík a metán sú hlavnými zložkami raketového paliva CH4/LOX. Vodík možno získať v stopových množstvách z atmosféry a elektrolýzou z mesačného ľadu. Kyslík sa dá ľahko získať elektrolýzou aj z mesačného regolitu. Rozhodujúce by bolo aj získanie hélia 3, ktoré má vlastnosti veľmi žiadané v mnohých priemyselných odvetviach a jeho zdroje na Zemi sú veľmi obmedzené. |
|||
Opíšte deň na Mesiaci pre posádku astronautov z Moon Campu.
Denný cyklus spolu so systémami podpory života na stanici bude podporovať palubný počítač stanice, ktorého rozhrania budú umiestnené na ľavej strane všetkých dverí vo vnútri stanice. Tstanica bola navrhnutá tak, aby poskytovala pohodlné pracovné a životné podmienky pre 10 osôb. Denný cyklus bude rozdelený na tri 8-hodinové časti. Osem ľudí zo zamestnancov stanice bude pracovať podľa cyklu určeného systémom, zatiaľ čo dva iný základ obyvatelia bude pracovať, kým zvyšok posádky spí. Ľudia pracujúci v alternatívnom dennom cykle budú kontrolovať parametre stanice, udržiavať spojenie so Zemou. Takéto rozdelenie zabezpečí, že základňa nikdy nezostane bez ľudského dohľadu, a tým sa zvýši bezpečnosť jej obyvateľov. Každý týždeň sa bude meniť ľudia pracujúci v alternatívnom dennom cykle. Bežný denný astronauti začnú svoj deň rannou toaletou a jedlom, ktoré zjedia spoločne v zasadačke. Budú na to mať hodinu od okamihu, keď ich systém prebudí. Potom sa 8 hodiny sa začne zmena, s brífingom, t. j. rozdelenie povinností a úloh na daný deň. Každý zo zamestnancov základne sa bude starať o ďalšie povinnosti a prvky stanice podľa svojej špecializácie. Po skončení 8-hodinovej zmeny bude nasledovať obed, po ktorom budú mať zamestnanci základne približne 4,5 hodiny pre seba, počas ktorých sa budú môcť spojiť so svojimi rodinami, oddýchnuť si, skontrolovať, čo sa deje na zem prostredníctvom internetu atď. Ďalšie 2 hodiny budú venované tréningu v telocvični, (ktoré budú pre obyvateľov základne vzhľadom na nízku gravitáciu povinné), ako aj starostlivosť o hygienu a konzumáciu ďalšieho jedla. Posledných 8 hodín denného cyklu je samozrejme venovaných spánku. |