moon_camp

Moon Camp Pioneers Galéria 2021-2022

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.

Team: Moony

Petroc College  Barnstaple    Spojené kráľovstvo 17   3 / 0


Externý prehliadač pre projekt 3d

Popis projektu

Cieľom tábora na Mesiaci je vytvoriť metódu sebestačnosti v atmosfére/prostredí, ktoré je pre Zem cudzie. Základňa bude modulárna a postupom času ju bude možné rozširovať. Môže sa použiť aj ako medzipristátie pre expedície do vesmíru na dlhšie vzdialenosti s cieľom prehĺbiť naše poznatky o vesmíre.

2.1 Kde chcete postaviť svoj Moon Camp?

Vzhľadom na absenciu atmosféry na Mesiaci to znamená, že počas lunárneho dňa (ktorý trvá približne 29,5 dňa) môže dosiahnuť extrémne teploty. Ak by sa v tejto oblasti, kde sa teplota tak často mení, zriadila základňa, bolo by katastrofálne nepraktické zriadiť na tomto mieste nejaký "tábor", pretože by sa museli prijať osobitné opatrenia na udržanie kontroly klímy. Preto sme dospeli k verdiktu, že najlepšou schémou je nájsť miesto so stálou teplotou. To by znamenalo, že tábor by sa zriadil v kráteri na jednom z pólov Mesiaca, kde sa teplota udržiava po celý rok okolo -153 stupňov, čo by umožnilo oveľa jednoduchšiu a oveľa bezpečnejšiu kontrolu klímy ako zriadenie na mieste s extrémne vysokými a nízkymi teplotami. Vybrali sme si kráter Kopernik, ktorý má priemer 93 km, čo poskytuje veľa priestoru na rozšírenie mesačného projektu.

2.2 Ako plánujete vybudovať svoj mesačný tábor? Opíšte techniky, materiály a vaše konštrukčné rozhodnutia.

bude modulárne usporiadanie, ktoré sa dá postaviť na mieste, pretože je to najpraktickejší spôsob prepravy konštrukcií z viacerých dôvodov:

Umožňuje kompaktné skladovanie a prepravu materiálov, čo znamená, že pre užitočné zaťaženie rakety je potrebný menší objem.

Modulárna konštrukcia znamená, že základňu možno neskôr počas misie ľahko rozšíriť. Okrem toho sa pôvodná základňa môže stavať postupne z viacerých rakiet.

bude pozostávať z mriežkovej štruktúry miestností a chodieb, ktoré budú obsahovať základné aj nepodstatné vybavenie. Tento konštrukčný návrh bol zvolený z niekoľkých dôvodov spolu s dôvodmi uvedenými vyššie:

Ide o pevnú konštrukciu, ktorá bude na povrchu Mesiaca stabilná, pretože moduly majú nastaviteľné nohy, ktoré umožňujú postaviť základňu na nerovnom teréne. To nám dáva viac možností na presné umiestnenie základne a na zväčšenie základne v rôznych smeroch.

Táto konštrukcia je oveľa bezpečnejšia ako napríklad veľká miestnosť, pretože ak sa v niektorom module vyskytne kritická núdzová situácia, možno ho oddeliť od zvyšku základne, aby sa ochránilo všetko v ostatných moduloch a zastavilo sa šírenie núdzovej situácie izolovaním núdzového stavu. Potom, čo sa tak stane, môže byť modul opravený a implementovaný späť do bežnej prevádzky základne.

 

Stavebné materiály:

ktoré môžu spĺňať nižšie uvedené požiadavky, môžu pozostávať z materiálov, ako sú uhlíkové vlákna dopravené zo zeme, ktoré tvoria základnú štruktúru podkladu. Okrem toho bude základňu pokrývať lunárny betón vyrobený z mesačnej pôdy a iné spevňujúce materiály vyrobené na Mesiaci (predtým, ako tam budú vyslaní astronauti), aby chránili pred drsným mesačným prostredím.

je potrebné starostlivo vybrať, pretože môžu úplne zmeniť fyzikálne vlastnosti základu. Kompozity (ako sú uvedené vyššie) môžu zabezpečiť základné potreby pre základňu:

Bezpečnosť pred mesačným prostredím vrátane ochrany konštrukcie pred nárazmi meteoritov, tlakom, žiarením a chladným vesmírnym vákuom.

Nízka hmotnosť na prepravu na raketách pri zachovaní dobrej konštrukčnej pevnosti základne.

Metódy výstavby:

použijeme na vybudovanie mesačnej základne:

Preprava počiatočného materiálu, robotov a zásob zo Zeme na Mesiac s cieľom vybudovať základňu ešte pred vyslaním astronautov. Bude to dôležitá súčasť procesu prípravy na výstavbu základne.

Roboty dopravené na Mesiac budú riadené inžiniermi na Zemi a budú slúžiť na výstavbu základne, ako aj na dodatočnú ochranu.

2.3 Prostredie na Mesiaci je pre astronautov veľmi nebezpečné. Vysvetlite, ako ich bude váš mesačný tábor chrániť. (maximálne 150 slov)

Teplota - Vzhľadom na to, že teplota na Mesiaci je hlboko pod bodom mrazu, každý modul základne bude vyhrievaný na teplotu 20 °C, aby astronauti nezmrzli. Keďže sme si vybrali umiestnenie v kráteri, znamená to, že teplota zostane stála a nebude sa meniť, takže moduly môžu zostať pri tejto teplote.

Mesačný prach - je známe, že mesačný prach je veľmi škodlivý pre dýchanie astronautov kvôli svojej mikroskopickej veľkosti, ktorá môže rozdrviť pľúca. V boji proti tomu bude zavedená vhodná ventilácia s dôkladnou filtráciou vzduchu, aby sa zabránilo zotrvávaniu prachu v ovzduší, čo pomôže udržať našich astronautov v bezpečí.

2.4 Vysvetlite, ako váš mesačný tábor poskytne astronautom:

Voda
Potraviny
Napájanie
Vzduch

Môže sa vyrobiť zmiešaním vodíka a kyslíka (ktoré sa získavajú pri vyššie uvedených procesoch) a pridaním iskry alebo dostatočného množstva tepla, ktoré poskytne aktivačnú energiu na spustenie reakcie. Voda a tiež sa zabezpečí použitím energie v reakcii (pozri ďalej). Ľad čiastočne tvorí mesačný povrch na póloch Mesiaca a rovery by ho mohli zbierať a premieňať na pitnú vodu. To by tiež mohol byť veľmi dobrý spôsob získavania vody. Odpadová voda sa bude recyklovať a spracovávať na pitnú vodu.

Najskôr sa budú dodávať potraviny a až potom sa začne výskum pestovania rastlín. Jedným zo spôsobov pestovania rastlín by mohlo byť akvaponické pestovanie rastlín s rybami, ktoré by vyprodukovalo dostatok potravín pre astronautov a zároveň by nebolo veľmi náročné na zdroje.

Elektrická energia: Elektrická energia sa bude získavať z malého jadrového reaktora, pravdepodobne modernizovanej verzie EGP-6 alebo iných podobných malých jadrových reaktorov. Veľká časť energie základne sa bude získavať aj zo solárnych panelov rozmiestnených okolo základne. Niektoré základné komponenty na výrobu solárnych panelov by sa mohli získavať z mesačnej pôdy, najmä silikón a kovy (železo, hliník, horčík a titán). Tieto (spolu s niektorými ďalšími užitočnými prvkami a zlúčeninami) by sa mohli použiť aj na výrobu iných užitočných zariadení pre základňu, ako aj na zásobovanie mimozemských misií dôležitými zdrojmi, keď sa zastavia na Mesiaci, aby doplnili palivo. Tým sa výrazne zníži hmotnosť rakety a jej užitočného zaťaženia, čo zlacní a zefektívni misie.

Kvapalný vodík (ktorý sa získava vyššie uvedenými procesmi) sa môže použiť ako forma skladovania energie spolu s batériami na zabezpečenie energie pre základňu počas dlhých mesačných nocí a v prípade, že je ponuka väčšia ako dopyt po energii.

Raketové palivo: Je z veľkej časti zložený z kyslíka a vodíka (ktoré sa získavajú vyššie uvedenými procesmi). Ostatné zložky pohonnej látky sa môžu dopraviť na Mesiac. Dopĺňanie paliva do rakiet pri mimozemských misiách je jedným z hlavných účelov mesačnej základne, takže takto by sa vyrábalo. Rakety dopĺňajúce palivo na Mesiaci sú veľmi užitočné, pretože pristátie a najmä štart zo Zeme sú veľmi náročné na palivo. Znížilo by sa množstvo paliva potrebného na misie, čím by sa znížila hmotnosť rakety, a ako už bolo povedané, misie by boli lacnejšie a efektívnejšie alebo by sa umožnil ďalší výskum do neznáma.

Oxidy tvoria viac ako 40% mesačného povrchu, takže kyslík sa bude získavať z mesačnej pôdy zozbieranej rovermi dodaním dostatočnej energie na rozbitie väzieb alebo redukciou oxidov uhlíkom alebo vodíkom. Kyslík sa môže zabezpečiť aj štiepením vody na kyslík a vodík.

2.5 Vysvetlite, čo by bolo hlavným cieľom vášho mesačného tábora.

Náš mesačný tábor bude slúžiť ako hlavná základňa pre výskum v oblasti toho, ako na Mesiaci rastú potraviny, napríklad zemiaky a iná vegetácia, a ako prostredie Mesiaca ovplyvňuje rast a/alebo iné faktory. Produkcia/rast potravín na Mesiaci by nakoniec umožnila vytvoriť sebestačný zdroj potravín, pričom semená by sa mohli zbierať z rastlín a znovu pestovať. Budeme tiež skúmať vytvorenie dýchateľného vzduchu so zásobami kyslíka a vodíka zo Zeme a zásoby paliva, ktoré by umožnili ďalšie výpravy do vesmíru. Tankovacia stanica na Mesiaci by umožnila dopraviť na Mesiac väčšie užitočné zaťaženie a viac zásob.

3.1 Opíšte deň na Mesiaci pre posádku astronautov z Moon Campu.

Vzhľadom na to, že jeden lunárny deň sa rovná 29,5 pozemského dňa, znamená to, že astronauti sa nemôžu riadiť žiadnym mesačným časom. To znamená, že astronauti sa budú riadiť GMT a prejdú na BST, keď to urobí aj Spojené kráľovstvo. Je to preto, že riadenie misie bude sídliť v Spojenom kráľovstve. Astronauti budú pracovať každý deň od 6:00 do 18:00, zvyšok času budú využívať na voľný čas a odpočinok.

Počas pobytu na Mesiaci budú astronauti prísne dodržiavať tento postup:

  1. Ranná rutina
    1. Čistota - umývanie zubov, holenie a používanie sociálnych zariadení
    2. Umývanie - používanie bezoplachových mydiel a šampónov, aby sa zabránilo plytvaniu vodou
  2. Raňajkujte
    1. Jedzte potraviny, ktoré sa dajú rehydratovať a majú dlhú trvanlivosť, aby ste zabránili plytvaniu potravinami.
    2. Jedzte potraviny bez omrviniek, ktoré sú menej náchylné na upchávanie ventilačných otvorov kvôli mesačnému prachu, ktorý už tak zaťažuje ventilačný systém.
  3. Prihláste sa na dispečing misie
    1. Údržba stanice
      1. Čistenie vetracích otvorov
      2. Aktualizácia softvéru
  • Oprava poškodeného zariadenia
  1. Skontrolujte, či všetky zariadenia fungujú správne
  1. Vykonávanie experimentov
    1. Napríklad účinky zníženej gravitácie na Mesiaci na ľudské telo a rastliny
  2. Diskusia o vesmírnych misiách na rozšírenie mesačnej základne
  1. 2 hodiny cvičenia
    1. Kardio fitnes
    2. Závažia
  2. Voľný čas
    1. Sledovanie televíznych programov
    2. Rozhovor s rodinou
    3. Surfovanie na webe
    4. Hranie hier
    5. Učenie sa nových vecí/vlastná sebareflexia a čas na štúdium

Ďalšie projekty:

  Francúzski mesačníci

 

  Lycée Nazareth-Haffreingue
    Francúzsko
  CFS Deep Dark

 

  IX Liceum Ogólnokształcące im. Klementyny Hoffmanowej w Warszawie, XIV Liceum Ogólnokształcące im. Stanisława Staszica w Warszawie, XLI Liceum Ogólnokształcące im. Joachima Lelewela, III Liceum Ogólnokształcące im. Marynarki Wojennej RP w Gdyni
    Poľsko
  Mariánski astronauti

 

  IES Mariana Pineda
    Španielsko
  Lunar SpaceOne

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Čína