moon_camp

Moon Camp Pioneers Galerija 2020-2021

V igri Moon Camp Pioneers je naloga vsake ekipe, da s programom Fusion 360 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: Vesoljski panj

Publiczne Liceum Ogólnokształcące Uniwersytetu Łódzkiego im. Sprawiedliwych wśród Narodów Świata  Łódź    Poljska 16, 15

Zunanji pregledovalnik za projekt 3d

Opis projekta

Naša baza je temelj prave samozadostne kolonije na Luni. Pri njenem načrtovanju smo se osredotočili na čim večjo samozadostnost in funkcionalnost vsakega elementa, pri tem pa nismo pozabili na najpomembnejše, tj. udobje astronavtov, ki bivajo v njej. Dodatki, kot so umetno nadzorovan dnevni in nočni cikel ali prisotnost rastlin v sobah, naj bi zmanjšali stres med astronavti in poskrbeli za njihovo duševno zdravje. Baza je zasnovana za najmanj štiri osebe, vendar lahko pri večjem številu razdelitev v štiriosebne bivalne module prispeva k razvoju občutka majhnih skupnosti, kar bo olajšalo delo in delitev dolžnosti. Tako lokacija kot oprema baze omogočata izvajanje številnih poskusov in učinkovito nadaljnjo širitev prostora.

Kje želite zgraditi svoj Moon Camp?

Odločili smo se, da bomo svojo bazo zgradili na južnem polu Lune, na robu kraterja Shackleton. Po našem najboljšem znanju je v njem vodni led in druge hlapne snovi. Morebitna prisotnost vode bi rešila problem njenega pridobivanja in ne bi zahtevala njene drage dostave z Zemlje. Postavitev našega oporišča na njegovem robu bi tudi močno poenostavila problem oskrbe oporišča z električno energijo. Na robu kraterja sončna energija prihaja skoraj neprekinjeno, zato bi bila možnost praktično neprekinjene pretvorbe sončne energije v električno z uporabo sončnih panelov. To tudi pomeni, da bodo manjša temperaturna nihanja,ki bi lahko bila nevarna za komponente, občutljive na toplotno raztezanje. Glede na topografske zemljevide območja je naklon približno 6-7 stopinj, kar se odraža v našem modelu.

Kako nameravate zgraditi svoj Moon Camp? Opišite tehnike in materiale, ki jih boste uporabili.

Najprej bo nameščen raziskovalni rover. Ko bo našel primerno lokacijo, bo pripravil ravno površino, na kateri bo pristal del delavnice z roverjem, solarnimi paneli in 3D-tiskalniki. Roverji bi bili avtonomni, vendar je komunikacijski zamik med Zemljo in Luno dovolj kratek, da lahko človek v primeru težav učinkovito nadzoruje rover. Delavnica bo sprva služila kot operativna baza, saj bo opremljena z baterijami in bo lahko izdelovala rezervne dele za robote. Načrtujemo, da bomo streho, stene in večino pohištva v bazi natisnili s 3D tiskalnikom iz luninega betona, katerega glavna sestavina je lunin regolit, vir, ki ga je na površju Lune v izobilju. Baza bo sestavljena iz šestkotnih prostorov, da bi povečali učinkovitost uporabe materiala in omogočili enostavno širitev. Notranjost prostorov bi bila prevlečena s plastjo sintetičnega kavčuka, kar bi omogočilo, da bi jih napolnili z atmosfero. Tlak zraka v notranjosti bi bil dovolj velik, da bi podpiral težo ~4 metre debelega sevalnega ščita iz regolita. Da bi zmanjšali količino prahu, ki bi ga prebivalci lahko vnesli v bazo, skafandri nikoli ne bi vstopali neposredno v bazo, temveč bi posadka vanje vstopala skozi lopute na hrbtni strani. Po končanem postopku tiskanja bo mogoče z Zemlje skupaj s prispelimi astronavti pripeljati drugo potrebno opremo in jo namestiti na površini Lune.

Okolje na Luni je za astronavte zelo nevarno. Razložite, kako jih bo vaš tabor na Luni zaščitil.

Okolje na Luni je zelo nevarno, zato je ena od naših prednostnih nalog zagotoviti popolno varnost astronavtov, ki so v bazi. Ena glavnih nevarnosti, ki čakajo na ljudi na Luni, je kozmično sevanje, ki je do 200-krat močnejše kot na Zemlji. Vendar je dokazano, da je v bližini velikih kraterjev stopnja sevanja nižja, zato bo lokacija naše baze v kraterju Shackleton delno rešila to težavo. Dodatno zaščito bodo zagotavljale tudi stene baze, ki so debele približno 4 metre in so narejene iz lunine zemlje. Te stene bodo zagotavljale tudi zaščito pred mikrometeoriti in izredno nizkimi temperaturami, ki so na Luni.

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

Na ISS je za šestčlansko posadko na voljo 2000L rezervoar za vodo. Vendar bo naša baza uporabljala vodo tudi za gojenje rastlin, živali in mikrobov ter elektrolizo vode. Da bi zadostili tem potrebam, bo imela naša baza približno 30 000L največje zmogljivosti za shranjevanje vode - to bo omogočilo tudi nadaljnjo širitev baze. Astronavti bodo nekaj vode prinesli s seboj, večino vode pa bodo roverji pridobivali iz bližnjih nahajališč hlapnih snovi v kraterju Shackleton. Izdihano vodo bo zajemala enota za čiščenje zraka in jo vračala v vodno zalogo. Urin se bo filtriral in ponovno dovajal v rezervoarje. Vsi biološki odpadki bodo reciklirani za uporabo kot gnojilo za rastline in hrano za živali ali mikrobe, če bo to mogoče.

Hidroponsko gojenje bo imelo ključno vlogo pri pridobivanju hrane na postaji. Hidroponski vrtovi bodo uporabljali diode LED z izbranimi valovnimi dolžinami svetlobe (npr. večinoma rdeče), da bi čim bolj zmanjšali izgubo energije. Vsaka oseba, ki bo odpotovala na Luno, bo imela vnaprej določeno individualno prehrano, ki bo pokrivala njene skupne kalorične potrebe ter makro- in mikroelemente. Na podlagi teh podatkov bo mogoče vnaprej načrtovati deleže gojenih rastlin. Poleg tega načrtujemo pridobivanje beljakovin v obliki tako imenovanega "kultiviranega mesa". Ta tehnologija postaja vse bolj napredna, zato bi jo radi uporabili v naši bazi. Sprva bi zaloge matičnih celic prinesli z Zemlje, sčasoma, ko bi obvladali vzrejo živali v bazi, pa bi celice jemali neposredno iz njih. Z zagotavljanjem dostopa astronavtom do zdravih obrokov, ki bodo čim bolj podobni tistim, ki jih jedo na Zemlji, bomo poskrbeli za njihovo telesno in duševno zdravje.

Ker se naša baza nahaja na delu Shackletonovega roba, ki je "vrh večne svetlobe", bo skoraj neprekinjeno deležna sončnega sevanja. Zato se bo lahko večino časa oskrbovala le s sončno energijo. Vendar pa je shranjevanje energije ključnega pomena za dejavnosti z velikim odjemom, kot sta elektroliza vode ali rafiniranje kovin na kraju samem, prav tako pa so še vedno noči, ki lahko trajajo tudi do sedem zemeljskih dni. Za reševanje teh vprašanj bo baza imela več rešitev za shranjevanje energije. Sprva bo uporabljala lahke litij-ionske baterije in sončne kolektorje, ki bodo poslani z Zemlje, pozneje pa se bo razširila s sončnimi kolektorji in baterijami iz tekočih kovin, izdelanimi na kraju samem. Če se izkaže, da je gradnja baterij neizvedljiva, bi lahko bila opremljena z velikimi vztrajniki iz stisnjenega regolita, ki bi bili obešeni s pomočjo magleva, stabiliziranega z vrtenjem (zaradi odsotnosti atmosfere in nizke gravitacije jih je veliko lažje upravljati kot na Zemlji).

Kisik se pridobiva iz več procesov. Nastajal bo kot produkt fotosinteze v hidroponičnih vrtovih in kot stranski produkt rafiniranja kovinskih oksidov z elektrolizo. Lahko se pridobiva tudi z elektrolizo vode, vendar bi bil proizvedeni vodik brez oksidatorja neuporaben kot gorivo. Ker je ogljik na Luni omejen vir, bomo skušali s fotosintezo reciklirati čim več CO2. Inertni plini, kot sta dušik in argon, ne reagirajo, zato bi jih lahko uporabljali v neskončnost, če ne bi prišlo do uhajanja. Vodno paro, ki nastaja pri dihanju, bomo zajeli in jo ponovno vključili v oskrbo z vodo.
V nujnih primerih se lahko kisikove sveče uporabijo kot hiter in zanesljiv vir zraka za dihanje.

Razložite, kakšen bi bil glavni namen vašega luninega tabora (na primer: komercialni, znanstveni in/ali turistični nameni).

Prve skupine astronavtov, poslane v našo bazo, se bodo poskušale seznaniti z okoljem na Luni in izvesti najnujnejše znanstvene poskuse. Pomembno vlogo pri raziskavah bo imelo preučevanje odziva ljudi in živali na dolgotrajno bivanje na Luni ter izboljšanje kmetijske tehnologije, telekomunikacij in proizvodnje energije, kar bo mogoče pozneje uporabiti tudi na Zemlji. Upamo, da bo baza služila tudi kot medplanetarno vozlišče, ki bo lahko ladje, ki se odpravljajo na Mars, oskrbovalo s hrano in gorivom. V prihodnosti bi lahko bila zaradi manjše gravitacije vir cenejšega materiala za gradnjo velikih vesoljskih objektov in ladij. Prilagodljivost naše baze omogoča tudi možnost, da bazo razširimo in odstopimo od njenih prvotnih ciljev ter se osredotočimo na več komercialnih priložnosti, turizem ali razvoj velikih kolonij.

Opišite dan na Luni za svojo astronavtsko ekipo na taboru Moon Camp.

Pri načrtovanju naše vesoljske baze smo ugotovili, da bi bil najučinkovitejši sistem dela, če bi vsakemu astronavtu prilagodili dnevni urnik. To bo olajšalo izvajanje specializiranih nalog in omogočilo, da bosta tudi v primeru majhne posadke vsaj dve osebi ostali budni. Načrti za vsak dan bodo sprva poslani iz nadzornega centra na Zemlji, z razvojem baze pa bodo posamezni člani posadke odgovorni za njihovo izdelavo za preostale člane skupine.

Na začetku dneva, ko se pripravijo na delo, astronavti preverijo najnovejše informacije na monitorju, ki jih hkrati seznani z njihovimi trenutnimi nalogami, prilagojenimi njihovi specialnosti. Naloga nekaterih bo izvajanje raziskav, poskusov in delo v laboratoriju, drugi se bodo ukvarjali z oskrbo živali in gojenjem rastlin, tretji bodo nadzorovali delo modulov baze, popravljali trenutne poškodbe in vzdrževali tehnično stanje roverjev.

Po pregledu urnika se bodo astronavti odpravili v sobo za druženje, kjer bodo pojedli prilagojen - kot vse druge obroke - zajtrk.

Nato se astronavti lotijo dodeljenih nalog. Po opravljenih prvih nalogah se astronavti odpravijo v telovadnico, ki je povezana z zdravniško sobo, in tam se seznanijo s svojim osebnim načrtom vadbe za tekoči dan. Po vadbi se astronavti ponovno odpravijo v skupni prostor, kjer jih čaka drugi obrok. Zelo pomembno bo dan načrtovati tako, da se časi obrokov astronavtov čim bolj prekrivajo, seveda bodo nekateri imeli kosilo, drugi pa večerjo. Vendar je namen zagotoviti človeške stike in ustvariti občutek skupnosti med astronavti.

Po kosilu imajo astronavti prosti čas, če to dopuščajo trenutne razmere. Zabavajo se lahko z videoigrami, virtualno resničnostjo, knjigami ali glasbo. Lahko tudi pokličejo svoje družine ali preživijo nekaj časa z drugimi astronavti ali živalmi. Nato se za nekaj časa do večera vrnejo k svojim obveznostim. Ob koncu dneva se odpravijo na večerjo in v svoje spalnice. Tako je videti povprečen, miren dan v naši lunarni bazi.



← Vsi projekti