moon_camp

Moon Camp Explorers Galerija 2020-2021

V igri Moon Camp Explorers je naloga vsake ekipe, da s programom Tinkercad 3D-oblikuje celoten lunin tabor. Razložiti morajo tudi, kako bodo uporabljali lokalne vire, zaščitili astronavte pred nevarnostmi vesolja ter opisali bivalne in delovne prostore.

Ekipa: I.E.S. LOS CASTILLOS

I.E.S. LOS CASTILLOS  ALCORCÓN (MADRID)    Španija 12, 13

Zunanja povezava za 3d

Opis projekta

Naš lunin tabor je razširljiva baza, zasnovana tako, da jo je mogoče povečati, ko se poveča ekipa ali ekosistemi v rastlinjaku. 

Voda je ključni vir našega človeškega bivališča, zato je tabor postavljen ob majhnem kraterju, v katerem je zaradi stalne sence v notranjosti vodni led. Vodni led bo iz teh temnih območij pridobljen in spremenjen v tekočino z nadzorovanim postopkom sublimacije.

Naselje je razdeljeno na različne module, ki imajo vsak svoj namen, zasnovo in materiale, te zasnove pa temeljijo na treh strukturah:

Prvič, zložljiva struktura rastlinjaka, ki omogoča mehansko spreminjanje njegovih dimenzij, da lahko gosti ekosisteme različnih velikosti.

Drugi, šesterokotne oblike habitati za bivalne prostore, skladišče, jedilnico ali telovadnico, kjer je del pod zemljo za zaščito pred mikrometeoriti.

Tretjič, toge strukture za pogonski modul, ploščad za raketoplan ali rezervoarje s kisikom.

Rastlinjak je osrednja enota, sestavljiva struktura štirih polsfer, z različnimi okolji, ki se oskrbujejo s kisikom in ogljikovim dioksidom prek fotosinteze rastlin in s hrano prek akvaponike.

Energija se pridobiva s sončnimi kolektorji, ki so razporejeni po veliki površini na površini tabora; prostor, namenjen temu cilju, je precej velik zaradi širokega vpadnega kota sončnih žarkov na površino, zato so sončni žarki malo energični in je za proizvodnjo primerne količine energije potrebnih veliko kolektorjev.

Modul za recikliranje pomaga astronavtom pridobivati vodo in dušik iz urina in blata.

Kje želite zgraditi svoj Moon Camp?

Blizu Luninih polov

Zakaj ste izbrali to lokacijo?

Naš Moon Camp je postavljen na severu kraterja Ibn Bajja, približno 200 km od južnega tečaja, kjer temperature zaradi večjega vpadnega kota sončnih žarkov niso tako ekstremne.

Greben Ibn Bajja je skoraj ves čas osvetljen, kar je prednost za osvetlitev baze in postavitev solarnih panelov za napajanje opreme. Na enak način se vodni led koncentrira na stalno zasenčenih območjih na dnu v notranjosti kraterja.

Velikost kraterja, ki je globok približno 2000 m, je primerna za pridobivanje vodnega ledu iz zasenčenih območij v notranjosti, ki se s kontrolirano sublimacijo s pomočjo cevovodov pretvori v tekočo vodo. Po ekstrakciji se izvede postopek elektrolize, da se pridobita kisik za dihanje in vodik kot gorivo za raketoplan.

Na grebenu kraterja, visokem 450 m, so komunikacije z Zemljo ustrezne, ni potreben dodaten satelit kot na temni strani Lune.

 

Kako nameravate zgraditi svoj Moon Camp? Katere materiale boste uporabili?

Za izgradnjo tabora pošljemo modularne dele, ki jih je treba sestaviti na kraju samem in tako zgraditi različne strukture.

Da bi prihranili energijo za hlajenje prostorov in učinkovito vzdrževanje tlaka, moramo uporabiti čim manj prostora. Zato je glavna osrednja struktura, v kateri so bivalni prostori, telovadnica, jedilnice in drugi pomembni prostori, zgrajena tako, da se ji dodajajo majhni moduli s šestkotnimi rastlinami.

Ta šesterokotna oblika omogoča postopno dodajanje drugih modulov, ko se posadka veča in se v taborišče naseli več ljudi, v njih pa so nameščeni astronavti in instrumenti.

Material za te strukture so prepleteni sloji kevlarja in mylarja za streho.

Rastlinjak je zgrajen s Hobermanovim sistemom širjenja, tako da se struktura širi, ko ekosistemi v njem rastejo.

Za prekrivanje zunanjosti rastlinjaka in glavnih sten stavbe uporabljamo pnevmatske plošče, izdelane iz prozornega in z vodo napolnjenega etilentetrafluoretilena ETFE (Ethylene tetrafluoroethylene). Gravitacija na Luni je ena šestina gravitacije na Zemlji, zato teža ni kritična težava za stabilnost konstrukcije.  

Ta rastlinjak in glavne stene so zaščitene z dvojno plastjo grafena, ki strukturi daje odpornost. 

 

Razložite, kako bo vaš lunarni tabor astronavtom zagotovil:
Voda
Hrana
Električna energija
Air

Kot smo že omenili, smo se odločili, da bomo vodni led z dna v notranjosti kraterja pridobili s pomočjo cevovoda, ki izvaja nadzorovan postopek sublimacije.
Zaradi ničelnega tlaka voda obstaja le v obliki ledu ali pare. Temperatura vodnega ledu v kraterju je približno -240 ºC, ko pa se temperatura dvigne na -70 ºC, voda sublimira v obliki hlapov.
Na dno kraterja bomo spustili majhen cevovod, ki bo z majhnim grelnikom v cevovodu segreval skrajni del v stiku z ledom in tako povečal lokalno temperaturo ledu na -70 ºC, izvedel sublimacijo in zbral paro v kraterju.
Ko je voda na voljo, se razdeli glede na njeno uporabo, odvisno od tega, ali gre v rastlinjak, v hiše ali v drug modul v kampu.
V luninem taboru lahko vodo pridobivate tudi iz reciklažnega modula, v katerem se reciklirajo urin in blato posadke.

Kot je bilo že omenjeno, bo zgrajen modul rastlinjaka za pridelavo hrane za prebivalce baze. Ideja je, da bi pridelke razdelili v različne dele znotraj rastlinjaka glede na količino vode, ki jo potrebujejo za rast.
Za gojenje zelišč in zelenjave ter rib bomo uporabljali akvaponsko enoto in hidroponsko vrtnarjenje.

Kot obnovljivi vir energije bomo uporabljali sončno svetlobo, ki jo bomo pridobivali s sončnimi kolektorji, ki jih bomo postavili v bližini tabora, da bi ga oskrbeli z energijo.
Imamo generatorje električne energije, ki uporabljajo sublimacijo vode za vrtenje turbine za proizvodnjo električne energije, ta energija pa se uporablja in shranjuje v baterijah.
V obdobjih, ko sončni žarki ne dosežejo Lunine površine, na primer ob sončnem mrku na Luni, uporabljamo energijo, ki je nakopičena v baterijah.

Nekaj vode bo namenjene energetski elektrarni, kjer se bo očistila in s postopkom elektrolize pretvorila v kisik za različne habitate.
Zrak v Zemljinem ozračju je sestavljen iz približno 75 odstotkov dušika in 20 odstotkov kisika.
Ekosistemi v rastlinjaku bodo proizvajali kisik in ogljikov dioksid, dušik pa bo pridobljen z recikliranjem urina in iztrebkov v modulu za recikliranje.

Opišite dan na Luni za enega od astronavtov vašega Moon Campa

Organizacija je temeljnega pomena za ohranitev posadke pri življenju, zato morajo biti dnevniške naloge, povezane z nadzorom, organizirane tako, da so varne. 

Najprej je treba nadzorovati tlak v habitatih, saj lahko ljudje umrejo v nekaj minutah, če pride do izgube tlaka zaradi izhoda zraka iz habitatov.

Drug pomemben proces, za katerega je treba poskrbeti, je elektroliza, saj ta proces ustvarja kisik, ki dopolnjuje kisik iz rastlin v rastlinjaku.

Čeprav lahko za kratek čas uporabljamo baterije, so sončni kolektorji pomembni za pridobivanje energije za napajanje opreme in delovanje tlačnih črpalk.

Ekipa bo razdeljena v izmene, da bo lahko nadzorovala vse predhodne vidike, prav tako bo morala biti nočna izmena, da bo nekdo buden, če bi prišlo do okvare ali težave v sistemu in bi jo bilo treba popraviti.

Nato bo sledila dnevna izmena, v kateri bo vsaka oseba opravljala drugačno delo v različnih delih tabora.

Vsaka izmena bo imela odmor za prehranjevanje in druženje z drugimi prebivalci tabora v skupnih prostorih, za sprostitev ali na primer uporabo telovadnice, ne da bi pri tem pozabila na ure spanja.


← Vsi projekti