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: Moonoids

Tudor Vianu Národná stredná škola informatiky  Bukurešť    Rumunsko 16, 17   6 / 3


Externý prehliadač pre projekt 3d

Popis projektu

Navrhli sme mesačný tábor pre štyroch až šiestich ľudí s cieľom študovať Mesiac a tiež sa pripraviť na budúce vesmírne misie. Naším cieľom je vytvoriť bezpečné prostredie, aby naši astronauti mohli vykonávať výskum bez toho, aby sa museli vrátiť na Zem. Naša základňa bude mať tri hlavné jednotky, ktoré budú prepojené hermeticky uzavretými tunelmi a umožnia ďalšie rozširovanie, keď to bude potrebné. Dúfame tiež, že budeme môcť posielať na Zem hélium-3, ktoré by mohlo poskytnúť bezpečnejšiu jadrovú energiu bez rádioaktívneho odpadu.

2.1 Kde chcete postaviť svoj Moon Camp?

Náš mesačný tábor chceme umiestniť v blízkosti krátera Shackleton na južnom póle. Predbežnou analýzou údajov z družice SMART-1 Európskej vesmírnej agentúry sa preukázalo, že vrchol kopca na juhozápade krátera Shackleton je počas južného leta na Mesiaci neustále osvetlený. Keďže kopec bude mať počas leta konštantnú slnečnú energiu, problém o zdroji energie bude vyriešený. Slnečné svetlo je dôležitým faktorom pri teplotných zmenách. Medzi dňom a nocou sa teplota môže meniť približne o 300 stupňov Celzia. Ak teda bude povrch neustále osvetlený, teplota sa nebude toľko meniť. V blízkosti južného pólu sa nachádzajú aj najväčšie ložiská ľadu, ktoré budeme využívať na získavanie kyslíka, vodíka hydrolýzou a pitnej vody, v kráteri Shackleton sa údajne nachádzajú ložiská vody, takže astronauti by nemuseli cestovať ďaleko, čím by sa ušetrili zdroje.

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

Základné materiály prinesieme zo Zeme. Roboty navrhnuté na Zemi začnú najprv stavať vzdušné zámky a hlavné jednotky. Medzi premennými máme teplotu, tlak a žiarenie, ktoré sa výrazne líšia od tých na Zemi. Keďže astronauti sa budú zdržiavať vo vnútri mesačného tábora, teplota musí zostať konštantná. Jedným z najlepších materiálov na tepelnú izoláciu (izoláciu?) je aerogél. Je to pevná látka s extrémne nízkou hustotou, a preto je veľmi ľahká. Kevlar váži málo a má vysoký stupeň tvrdosti. Pri extrémnych teplotách kevlar nemení svoju štruktúru ani tvar. Keďže mesačný tábor bude potrebovať okná, aby astronauti videli von, použijeme termálne sklo. Termálne sklo bude chrániť astronautov pred extrémnymi teplotami a pred tlakom vo vesmíre. Na predmety, ako sú stoličky a stoly a ďalšie súčasti, použijeme 3D tlačiareň, aby sme získali potrebné súčasti.

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

Náš mesačný tábor ochránime vybudovaním 3 vzdušných zámkov, jedného v každej dôležitej jednotke, takže v prípade straty jednej z jednotiek zostanú ostatné dve neporušené a zároveň ochránia našich astronautov pred obývateľnou atmosférou. Pomocou aerogélu a termálneho skla zabezpečíme stabilitu teploty a hladiny kyslíka. Jedným z najväčších problémov je radiácia, preto plánujeme náš mesačný tábor pokryť vrstvou mesačnej horniny, čo je najlepšie riešenie, pretože si nevyžaduje dovoz žiadnych materiálov zo Zeme. Naše systémy podpory života a ďalšia miestnosť naplnená všetkými potrebnými vecami budú vybudované v podzemí s prístupom zo všetkých 3 jednotiek, aby boli lepšie chránené a mohli sa použiť ako záloha v prípade nehody. Gravitácia spôsobuje atrofiu svalov a kostí, takže astronauti budú mať každodenný tréningový režim, aby si udržali fyzickú formu.

2.4 Vysvetlite, ako váš mesačný tábor poskytne astronautom:

Voda
Potraviny
Napájanie
Vzduch

Pitnú vodu plánujeme získať rozpustením ľadu. Astronauti by ju získavali z nánosov ľadu v okolí južného pólu. Budeme používať filtračný systém na báze kovového železa, ktoré môžeme získať z regolitu, prostredníctvom elektrolýzy roztavenej soli, ktorá by nám mohla poskytnúť aj ióny vápnika a horčíka. Na vstup do kráterov a získavanie ľadu použijeme lunárne vozidlo. Na okraji kráterov postavíme zrkadlá, ktoré budú usmerňovať slnečné svetlo na solárne panely rovera, takže ho nebudeme musieť nabíjať z tábora.

Na začiatku sa ich strava skladala z rastlín, ktoré rýchlo rastú (riasy), a výživových tyčiniek prinesených zo Zeme. Brokolica je hlavným zdrojom železa a vitamínu C, sója im dodá bielkoviny, horčík a vitamín D. Vitamín A a sacharidy získajú zo sladkých zemiakov, zinok a vápnik zo šošovice a vitamín K z edamame. Datle sú skvelým zdrojom cukru. Astronauti dostanú stravovacie plány, ktoré budú spĺňať ich kalorické potreby. Rastliny budú rásť v agare, pretože je to hygienickejšie médium, ľahšie sa s ním pracuje a živiny a vitamíny sa môžu pridávať v presných množstvách.

Naším hlavným zdrojom energie bude slnečná energia, ktorú bude produkovať neustále slnečné svetlo. Panely budú napájať celý mesačný tábor a prebytok energie sa bude ukladať do olovených akumulátorov. Tieto batérie budú základňu napájať v noci. V noci budeme používať vodíkový generátor, aby sme mali maximálny výkon. Najlepšou metódou na získanie vysoko čistého plynného vodíka je elektrolýza vody. Ďalším alternatívnym riešením je fúzny reaktor, ktorý ako palivo používa hélium 3. Hélium-3 je bezpečnejšie pre jadrovú energiu, pretože sa nestáva rádioaktívnym a neprodukovalo by toxické odpadové produkty.

Na získanie kyslíka použijeme hydrolýzu, ale aby sme získali vzduch s odporúčaným percentuálnym obsahom kyslíka 20% a dusíka 78%, budeme musieť prejsť ďalšími krokmi. Najskôr budeme dovážať dusík zo Zeme v plynových nádržiach, ale neskôr uvažujeme o použití iných metód, napríklad o jeho syntéze z močoviny. Ľadové nánosy budú naším hlavným zdrojom kyslíka, ako aj vodíka, ktorý môžeme použiť ako palivo, ale na odstránenie kyslíka z regolitu použijeme aj proces elektrolýzy roztavených solí.

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

Hlavným cieľom nášho projektu z vedeckého hľadiska je výskum Mesiaca a preskúmanie možnosti trvalého života na Mesiaci. Berieme do úvahy efektívnosť a prípadnú možnosť vybudovania budúcej kolónie, ktorá sa neskôr rozšíri na ďalšie planéty. Ak sa chystáme zriadiť tábor na povrchu Mesiaca, uľahčíme a zlacníme cestovanie do vesmíru vďaka nízkej gravitácii, ktorú Mesiac má. Z komerčného hľadiska bude naším cieľom dopraviť na Zem hélium 3 a použiť ho v jadrových reaktoroch ako alternatívny zdroj energie. Mohli by sme tiež vytvoriť virtuálny "mesačný tábor", aby každý na Zemi videl, čo astronauti robia, ako vyzerá základňa. Ľudia na Zemi sa môžu dozvedieť viac o tajomstvách Mesiaca a byť v obraze o nových objavoch.

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

Posádka bude spať na dve zmeny, takže v každom okamihu budú minimálne 2 členovia posádky hore. Po prebudení sa astronauti osprchujú a naraňajkujú v hale. Potom budú dve hodiny cvičiť, pričom sa budeme musieť uistiť, že vybavenie, ktoré budú používať, je vhodné pre nižšiu gravitáciu na Mesiaci. Štúdie ukázali, že astronauti počas vesmírnych letov pociťujú až 20-percentný úbytok svalovej hmoty. budú musieť neustále kontrolovať hladinu kyslíka, vodíka vo vzduchu, neporušenosť solárnych panelov a batérií. Budú mať každodenné úlohy, ako je oprava poškodených predmetov v dielni, analýza vzoriek v laboratóriu, zber úrody, starostlivosť o rastliny. Ak to teplota dovolí, niektorí členovia budú chodiť na misie do exteriéru a získavať údaje alebo vzorky. Cestovať budú lunárnym roverom, ktorý sa bude na dlhšie cesty nabíjať na základni, ale bude vybavený aj vlastnými solárnymi panelmi. Každý z astronautov bude mať čas komunikovať so svojimi rodinami a priateľmi, bude mať prístup k psychológovi a tiež bude dostávať nové úlohy z riadiaceho centra na Zemi. Zatiaľ čo astronauti budú pracovať na konsolidácii sebestačného mesačného tábora, stále budú potrebovať zásoby, ktoré im budú posielané zo Zeme. Astronauti budú môcť požiadať o súčiastky v prípade, že sa niečo pokazí a nebude možné to nahradiť, a tiež budú dostávať proteínové a vitamínové tyčinky. Zriadením tábora na Mesiaci by sa vďaka nižšej gravitácii oveľa lacnejšie zabezpečili zásoby na cesty ďalej od Zeme. Analýzou toho, ako tento prvý mesačný tábor funguje, koľko zdrojov potrebuje, ho budeme môcť rozšíriť a dokonca vytvoriť výskumné centrum pre Mesiac a riadiace centrum pre budúce vesmírne výskumné misie.

Ďalšie projekty:

  šialený metal

 

  郑州轻工业大学
    Čína
  Tvorca

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Čína
  Beh na mesiac

 

  Zhengzhou University of ľahkého priemyslu
    Čína
  Srdce mesiaca

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Čína