moon_camp

Moon Camp Pioneers Galéria 2019-2020

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: DeVolatus

Chlapčenská škola kráľovnej Alžbety  Barnet    Spojené kráľovstvo 15 až 16 rokov

Externý prehliadač pre projekt 3d

Popis projektu

[42]

Opíšte svoj projekt Moon Camp.

Naša mesačná základňa, ktorá sa nachádza na južnom póle Mesiaca, pozostáva z mnohých štruktúr, najmä zo štruktúry v tvare hyperboloidu spojenej s torusom, v ktorej sa nachádza celý rad zariadení od laboratórií až po spálne. Vzhľadom na takmer vákuum, ktoré Mesiac vytvára, sme si vybrali hyperboloidnú štruktúru kvôli jej pevnosti v tlaku a efektívnemu zvládaniu vnútorného tlaku vzduchu. Naša základňa využila možnosti 3D tlače s použitím mesačného regolitu na vytvorenie pevných a ochranných štruktúr pre astronautov, ktoré ich chránia pred radiáciou (problém kvôli atmosfére Mesiaca), ako aj pred asteroidmi. Naša mesačná základňa využíva ochranu kráterov a regolitu na minimalizáciu vystavenia astronautov radiácii čiastočným ponorením základne, ako aj obklopením vstupných bodov kupolou z mesačného regolitu. Náš dizajn sme optimalizovali aj s ohľadom na predĺženie.

Kde chcete postaviť svoj mesačný tábor?

Južný pól v blízkosti krátera Shackleton - to je spôsobené mnohými výhodami, ktoré táto lokalita ponúka. Po prvé, regióny sú spoľahlivo osvetlené (s výnimkou zatmení), čo nám umožňuje maximálne využívať naše perovskitové halogenidové solárne panely, ktoré sú jedným z hlavných zdrojov elektrickej energie pre náš tábor. Po druhé, v regióne sú znesiteľné teploty vhodné na život na rozdiel od iných regiónov, v ktorých sa nedá žiť pri extrémnych teplotách. Okrem toho tento región umožňuje aj jednoduché vysielanie signálov a komunikácie na Zem, čo je nevyhnutné pre výskumníkov na zdieľanie zistení alebo pre núdzové situácie atď. V tejto oblasti sa nachádza aj veľa mesačného ľadu a zdrojov vody, čo je pre ľudí na palube životne dôležité, ako aj zdroj vodíka, ktorý môže pomôcť nášmu záložnému regeneratívnemu palivovému článku. A napokon, v podzemí sa nachádzajú tunely na rozšírenie našich zariadení a zároveň na ochranu pred asteroidmi a radiáciou.

Ako plánujete vybudovať svoj mesačný tábor? Opíšte techniky a materiály, ktoré použijete.

Primárnym použitým materiálom bude mesačný regolit, ktorý možno vytlačiť 3D tlačou prostredníctvom spekania a vytláčania materiálu. Osvedčili sa nové techniky solárneho spekania regolitu, ktoré si vyžadujú koncentráciu slnečného svetla na výrobu štruktúr prostredníctvom veľkoplošnej 3D tlačiarne. Tá môže byť pripojená k roveru/robotu, ktorý sa môže pohybovať po povrchu prostredníctvom techník, ako je súčasná lokalizácia a mapovanie, ktoré napodobňujú os XYZ 3D tlače. Prítomnosť oxidu kremičitého môže tiež produkovať sklo, ktoré môžeme použiť na výrobu zrkadiel na osvetlenie základne.

Voda
Potraviny
Elektrina
Vzduch

Vodu z moču možno extrahovať a čistiť pomocou (priamej) osmózy, pri ktorej sa používa koncentrovaný roztok rozpustenej látky. Okrem toho môžeme získať mesačný ľad z blízkych kráterov a regolitu, ktorý sa pod vysokým tlakom a teplom môže roztaviť a uskladniť na použitie. Okrem toho sa dá voda získavať aj z prostredia samotného tábora.

Najlepším spôsobom výroby potravín na Mesiaci je produkcia rastlín, ktoré môžu uvoľňovať kyslík. Náš tábor používa hydroponický systém, ktorý rastlinám dodáva náhradné minerály a vodu na rast. Súčasťou nášho tábora je skleník na výrobu potravín vo veľkom meradle.

Hlavným zdrojom energie v našom vesmírnom tábore je slnečné svetlo, ktoré sa bude zbierať pomocou perovskitových solárnych článkov - ktoré sa dajú do vesmíru dopraviť v kvapalnom stave a sú účinnejšie a jednoduchšie na výrobu ako bežné panely. Ako záložný zdroj budeme používať regeneratívny palivový článok s uzavretou slučkou, ktorý dokáže vyrábať elektrickú energiu prostredníctvom vodíka a kyslíka, keď nie je prítomné slnko, a to prostredníctvom solárnych panelov. Druhým záložným zdrojom bude solárno-zrkadlový systém, ktorý ohrieva tepelnú hmotu (z regolitu)

Rastliny z našich záhrad budú produkovať kyslík. Okrem toho sa z extrahovaného regolitu môže vyrábať kyslík elektrolýzou roztavených solí, ktorá má oveľa vyššie výťažky ako akékoľvek iné metódy extrakcie z regolitu.

Ako plánujete vybudovať svoj mesačný tábor? Aké materiály by ste použili?

[54]

Prostredie na Mesiaci je pre astronautov veľmi nebezpečné. Vysvetlite, ako ich váš mesačný tábor ochráni.

Náš mesačný tábor má vonkajšiu kupolu (z pevnej Voronoiovej štruktúry) vyrobenú z mesačného regolitu (3D tlač). Tá ich dokáže ochrániť pred lunárnym žiarením a je pevná, aby odolala zásahom asteroidu. Nachádza sa v blízkosti vstupu do lunárnej štruktúry, ale zvyšok základne je v kráteri, ktorý je ponorený vo vrstvách lunárneho regolitu. Patria sem spálne a ďalšie vysokofrekvenčné zariadenia. Vďaka tomu sú v bezpečí pred asteroidmi a radiáciou. Regolit je veľmi pevný materiál a je schopný odolať radiácii a je odolný voči meteoritom. Je to veľmi dôležité vzhľadom na to, že na Mesiaci chýba atmosféra.

Opíšte deň na Mesiaci pre posádku astronautov z Moon Campu.

Astronauti z mesačného tábora začínajú svoj deň tým, že sa zobudia zo svojich určených spální v spodnej časti základne. Potom vykonajú všetky potrebné hygienické opatrenia a až potom využijú cvičebňu na udržiavanie kondície. Potom vykonávajú bežné kontroly mesačného tábora v kontrolnej miestnosti a v skleníku. Po konzumácii potrebných jedál potom pracujú pre svoje úlohy. Technici vykonávajú všetky opravy, zatiaľ čo vedci vykonávajú experimenty (napr. ťažbu regolitu). Počas dňa sa budú robiť pravidelné prestávky na zníženie psychickej záťaže. Takmer všetci členovia budú v páre s partnerom, aby ich sprevádzal počas dňa a zachoval ich duševnú pohodu. V priebehu dňa sa budú vykonávať ďalšie kontroly okolitých zariadení, keď to bude bezpečné. Ku koncu dňa potom vyšlú na Zem signály týkajúce sa pokroku, než sa opäť zložia a zaspia. V priebehu dňa sa môžu vykonávať aktivity zamerané na budovanie tímu ako zábava a na zlepšenie koordinácie. Hlavnou témou, ktorú budú výskumníci na mojom mesiaci študovať, je využívanie zdrojov na Mesiaci in situ ako prostriedok budúceho cestovania do vesmíru a kolonizácie Mesiaca, vlastnosti regolitu (na zlepšenie modelovania doma).



← Všetky projekty