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: Harmonia

"Tudor Vianu" Národná stredná škola informatiky  Bukurešť    Rumunsko 16, 17   4 / 3


Externý prehliadač pre projekt 3d

Popis projektu

Mesačný tábor Harmonia je miestom výskumu a úplne nových objavov. Základnou hodnotou základne je čo najlepšie prispôsobenie sa ľuďom a zároveň poskytnutie priestoru na sústredenie, harmonicky prispôsobeného pre akúkoľvek oblasť výskumu, ktorá by mohla byť užitočná.

Asymetrický dizajn mesačného tábora umožňuje jedinečný vzhľad, všetky chodby sa rozvetvujú z veliteľského centra, ktoré je umiestnené, ako už názov napovedá, v strede budovy. Harmonia ponúka zázemie siahajúce od najbežnejších potrieb (ako sú kúpeľne, sprchy a kuchyňa) až po priestory vytvorené pre špecifické metódy výskumu a udržateľnosti.

Základňa obsahuje dva úložné priestory roveru, ktoré sú prepojené s vedeckým laboratóriom, v ktorom vedci vykonávajú väčšinu výskumu. Zvyšný súbor prebiehajúcich vedeckých štúdií súvisí s udržateľnosťou a zameriava sa najmä na selénové hospodárstvo. Farma Harmonia, ktorá pozostáva z centrálnej kupoly a dvoch okolitých torz, kombinuje ''tradičné'' a hydroponické poľnohospodárstvo. Výsledkom je pestrá úroda, ktorá výrazne prispieva k udržateľnosti základne.

Ďalšou dôležitou oblasťou je lekárska kupola, kde sa denne kontrolujú a zaznamenávajú životné funkcie členov posádky. Rovnako často sa tu aj cvičí. V tejto oblasti je základňa zásobená všetkými potrebnými zdravotníckymi predmetmi a je aj patrične zariadená.

Obývacia časť je navrhnutá jednoducho a efektívne, spálne sú malé, ale majú dostatok úložného priestoru.

Nakoniec, chodby sú svetlé a stredne dlhé, čím vyvážene spájajú základňu.

2.1 Kde chcete postaviť svoj Moon Camp?

Náš tábor bude v kráteri Clavius, ktorý sa nachádza na južnej vysočine Mesiaca. Toto miesto sme si vybrali kvôli zdrojom, ktoré nám poskytne: slnečné svetlo a voda. Výskum ukázal, že v kráteri nie sú trvalo zatienené oblasti a len miesta, ktoré sa nachádzajú na vonkajšej strane južných a západných svahov, sú počas lunárneho dňa menej osvetlené. Z tohto dôvodu plánujeme vytvoriť našu základňu v jeho severnej oblasti. V čase, keď Mesiac dokončí plnú obežnú dráhu, naše solárne panely premenia 2 týždne slnečného svetla na elektrinu, ktorá bude poháňať našu základňu a zabezpečí jej funkčnosť počas dlhšieho obdobia. Okrem toho využijeme ľad, ktorý sa nachádza v pôde krátera, na získanie tekutej vody, čím maximalizujeme jej množstvo uložené v tábore.

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

Výstavba bude rozdelená do troch fáz. Najskôr pošleme roboty, aby začali kopať potrubia, a tiež, aby vytvorili definitívnu odpaľovaciu rampu pre rakety, pričom sa použije iba mesačný prach na vytvorenie betónu pomocou 3D tlače. Druhá fáza bude pozostávať z toho, že zo Zeme sa pošlú rakety s už vyrobenými časťami základne, po ktorých sa roboty spoja a umiestnia na miesto. Tieto časti budú vyrobené z materiálov, ktoré dokážu ochrániť astronautov, ale aj, ktoré budú ľahké, takže sa znížia náklady. Základňa bude vyrobená z titánu, kovu, ktorý dokáže odolať väčšine nebezpečenstiev a je schopný odolať tlaku 63 000 psi. V zložení stien sa ako prísada použije aj hliník, čo je ľahký kov, ktorý pomáha zastaviť radiáciu a ktorý sa už nebesky používa na ISS a vo vesmíre. Okná základne budú vyrobené z tvrdeného skla. A napokon, potrubia, ktoré sú pod zemou, budú pozostávať z dvoch vrstiev, kvôli väčšej ochrane. Medzi nimi bude priestor, do ktorého budú môcť vstupovať roboty a opravovať ich.

V záverečnej fáze prídu ľudia s nepodstatnými predmetmi na konštituovanie, ako je nábytok. Ten bude navrhnutý tak, aby bol čo najefektívnejší, aby nezaberal príliš veľa miesta, ale ani nesťažoval život astronautom.

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

Po prvé, na ochranu astronautov a samotnej základne sú postavené steny s hrúbkou 0,8 metra, ktoré zabezpečujú fyzickú aj tepelnú ochranu. Priestor medzi vrstvami stien (ktorý sa využíva pre potrubia a elektrické káble) môže slúžiť ako dodatočná tepelná izolácia.

Na ochranu mesačného tábora pred vesmírnym odpadom je najúčinnejším riešením použitie Whippleových nárazníkových štítov. Tie sa môžu namontovať na vonkajšiu stranu najdôležitejších častí budovy alebo na tie priestory, ktoré môžu obsahovať nebezpečné (výbušné) látky. Ďalším opatrením mechanickej ochrany je použitie monolitických štítov, ktoré sú menšie a možno ich použiť pre zvyšné priestory základne.

Ďalším problémom by bolo vesmírne žiarenie, ktoré sa dá vyriešiť použitím polyetylénu na izoláciu stien mesačného tábora. Vďaka vysokému obsahu vodíka je veľmi účinný pri pohlcovaní a rozptyľovaní žiarenia.

2.4 Vysvetlite, ako váš mesačný tábor poskytne astronautom:

Voda
Potraviny
Napájanie
Vzduch

Na začiatku astronauti prinesú potrebné množstvo vody, aby zabezpečili funkčnosť mesačnej základne na dva týždne. Počas tohto obdobia bude základňa prechádzať plne automatizovaným procesom zásobovania vodou prostredníctvom chemických reakcií. Výsledná voda spolu s vodou získanou z ľadových častíc nájdených v kráteri sa bude prenášať potrubím a uskladňovať v 14 kontajneroch, ktoré sú uvedené v našom modeli a majú kapacitu 60 m`3 na modul. Distribúcia vody bude efektívna vďaka potrubiam, ktoré spájajú kontajnery s farmou, zdravotným strediskom a kuchyňou.

Základom stravy astronautov bude zelenina a ovocie. Ale kým si ich budú môcť vyrobiť na základni, budú musieť konzumovať balené a konzervované potraviny zo Zeme. Po dvoch mesiacoch budú môcť jesť potraviny vyrobené v hydroponickom skleníku. Rastliny sa budú polarizovať pomocou robotov, pričom výkrmňa bude automatická.
Vysádzať sa budú najmä sladké zemiaky a špenát pre veľké množstvo vitamínu A, jahody pre veľké množstvo cukru a vitamínu C, uhorky a paradajky pre množstvo vody, ktoré obsahujú. Aj bielkoviny budú nahradené fazuľou, ktorá má veľmi vysoký počet kalórií. Denná dávka 2000 kalórií, ktorú by mal človek prijať, sa zabezpečí prostredníctvom vyvážených jedál pripravených podľa štandardných receptov.  

Energia je kľúčovou súčasťou základne a na jej výrobu použijeme svetlo vyprodukované Slnkom. Keďže naša základňa je umiestnená v blízkosti pólov, bude mať počas lunárneho dňa svetlo, ktoré sa bude zachytávať a premieňať na energiu pomocou solárnych panelov. Energia sa po zachytení bude posielať do SSU a potom s intenzitou 150 V do DCSU. Odtiaľ môže ísť prúd dvoma cestami, do MBSU a potom do základne, ale aj do BCDU a odtiaľ do batérií. Ak je to potrebné, batérie pomôžu osvetliť a udržať základňu v chode počas nočného cyklu. Tiež by boli užitočné v prípade poruchy solárneho panelu, pričom sú bezpečne uložené.

Ventilačné systémy základne majú dve zložky: okruh, ktorý dodáva ľuďom kyslík, a ďalší, ktorý odsáva CO2 a odvádza ho na farmu.
V nádržiach je trvalo uskladnených minimálne 70,8 kg O2, ktoré majú (približne 30 000 Pa) / vysoký tlak, aby sa znížil objem. Toto množstvo dokáže uživiť 12 osôb počas 7 dní.
Automatizácia procesu je možná vďaka robotom a potrubiam. Existujú dva zdroje kyslíka: chemické reakcie a skleník. 
Elektrolýza H2O je posledným krokom pri výrobe kyslíka. Pred touto fázou sa na získanie vody realizujú chemické reakcie, ktoré zahŕňajú FeO alebo FeTiO3 a H₂. Vedľajšie produkty ako Fe a TiO3 sa používajú pri iných činnostiach v mesačnom tábore, zatiaľ čo kyslík sa dopravuje astronautom.
V procese fotosyntézy vzniká kyslík, ktorý predstavuje dôležitý zdroj. Skleník eliminuje CO2.

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

Tábor na Mesiaci má vedecký účel, je zameraný na štúdium technológií a astrobotaniky, aby sa získalo viac informácií pre budúce misie. (Kolonizácia Mesiaca by nebola možná, keby ľudia nesimulovali situácie).

Vozidlá a roboty by sa (vytvorili a) testovali v reálnych podmienkach predtým, ako sa začnú vyrábať v priemyselných množstvách. Aj ich výroba z miestnych zdrojov je prvým krokom k udržateľnosti. Inžinieri a programátori pracujú na nových modeloch a zlepšujú ich účinnosť.

Pri pestovaní rastlín sa vo vesmíre používajú iné techniky ako na Zemi. Geologické experimenty poskytnú podrobnosti o zložení mesačnej pôdy a ďalších vlastnostiach hornín. Botanici skúmajú adaptáciu rastlín a snažia sa vytvoriť ideálne prostredie pre ich efektívny rast.

Okrem toho môže základňa poskytnúť ubytovanie dvom astronautom, ktorí nie sú súčasťou tímu, ak by potrebovali ubytovanie počas práce na iných misiách alebo v núdzových situáciách.

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

Deň sa pre každého začína lepšie, keď sa poriadne vyspí, a posádka tábora Harmonia Moon Camp nie je iná. Hoci určovanie času môže byť na Mesiaci komplikované, astronauti budú dodržiavať presný spánkový harmonogram, ktorý zabezpečí najlepšiu mieru produktivity.

Po rannej rutine sa každý člen posádky oboznámi so svojimi úlohami na daný deň. V závislosti od ich úloh sa kontrolné zoznamy členov posádky značne líšia. Stavební inžinieri začnú svoju prácu dávno pred príchodom svojich kolegov a uistia sa, že základňa bude poskytovať efektivitu a pohodlie. Okrem toho budú mať kontrolu nad rovermi základne. Popri nich budú elektrotechnici vytvárať účinný elektrický systém a udržiavať jeho funkčnosť. Okrem toho budú dohliadať na riadiace centrum (vrátane bezpečnostných záznamov).

Prioritou chemika je dohliadať na vývoj projektu (najmä z hľadiska chemicky získaných zdrojov). Môže sa tiež podieľať na analýze sond zozbieraných rovermi. Geológ bude zároveň skúmať a evidovať pôdne sondy a podávať správy o všetkých odchýlkach, ktoré sa môžu objaviť.

Botanici sú poverení sledovaním farmy v mesačnom tábore, starostlivosťou o rastliny, zberom úrody, ale aj ich pravidelnou analýzou s cieľom skúmať možné adaptácie na selenický život. Programátori budú vytvárať databázy pre každú potrebu svojich kolegov z posádky a samotnú základňu a neustále ich dopĺňať o nové informácie. Hlavnou prioritou lekára je na konci dňa skenovanie životných funkcií všetkých, ako aj občasná diagnostika možných pacientov a ich liečba.

Kapitán musí dohliadať na činnosť tímu a hodnotiť každého jednotlivca. Okrem toho je to on, kto rozdáva úlohy a prijíma výkonné rozhodnutia.

Jedlá pripravujú každý deň dvaja určení členovia posádky a celý tím ich spoločne servíruje, pričom tento čas sa využije aj na socializáciu.

Trvanie pracovných stretnutí sa líši v závislosti od udalostí, ktoré sa môžu vyskytnúť na základni, avšak priemerný pracovný program nepresiahne šesť hodín v rozsahu od 8:00 do 16:00. Zvyšný čas sa trávi ľubovoľným preferovaným spôsobom, samostatne alebo v spoločenskom kontexte, pričom jedinou povinnou aktivitou je fyzické cvičenie.

Na konci dňa idú astronauti spať približne o 22:00, aby sa pripravili na nasledujúci deň.

Ďalšie projekty:

  Projekt "Aeneas"

 

  Stredná škola "P. Kr. Yavorov"
    Bulharsko
  Sme späť!

 

  Lycée Germaine Tillion
    Francúzsko
  evergreen

 

  营口理工学院
    Čína
  pozorovateľ

 

  郑州轻工业大学
    Čína