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: IESS FOR SPACE

EVROPSKA SREDNJA ŠOLA I.E.S.S.  Reggio Emilia (RE)    Italija 17

Zunanji pregledovalnik za projekt 3d

Opis projekta

Projekt *PHILOL-HOUSE* vključuje napredne tehnologije, ki bodo astronavtom pomagale ustvariti najboljše okolje za bivanje in izvajanje znanstvenih raziskav na visoki ravni.
Naša ekipa bo sodelovala pri preučevanju lunarnega okolja ter poglobljeni analizi sestave tal in vpadanja svetlobe. Poleg tega bo naša misija osredotočena na raziskave v zvezi z razpoložljivostjo vode, zalogami vode in temperaturami okolja. Poleg tega bomo preučevali razvoj dejanske lunarne naselbine, ki bo v prihodnosti zasnovana tako, da bo naseljena za nedoločen čas.
Baza se bo nahajala v bližini severnega tečaja v lavni cevi v kraterju Philolaus. Ta strateški položaj astronavtom omogoča, da izkoristijo sončno svetlobo (s sončnimi kolektorji in gorivnimi celicami) in bogate zaloge vode. Ker je baza pod zemljo, bo lahko naše astronavte tudi zaščitila pred številnimi tveganji; med drugim baza ponuja zavetje pred meteoriti in sevanjem.
Naselje bo sestavljeno iz štirih glavnih struktur, od katerih bo vsaka razdeljena na dva prostora: zgornji del bo namenjen bivanju, spodnji pa skladiščenju.
Projekt *PHILOL-HOUSE* je bil raziskan za dolgotrajno gostovanje astronavtov, pri čemer je bila ustvarjena samozadostna naselbina, ki uporablja lokalne vire (kot so voda, regolit in sončna svetloba) in jih reciklira, kar zmanjšuje količino končnih odpadkov.

Kje želite zgraditi svoj Moon Camp?

Odločili smo se, da se naselimo v luninem kraterju Philolaus, 550 km od severnega pola (72°13′12″N 32°52′48″W), v katerem je tvorba lavnih cevi (15-30 metrov).
Cev iz lave bo astronavte varovala pred tremi glavnimi nevarnostmi lunarnega okolja: sevanjem, meteoriti in temperaturnimi nihanji. Ker smo našli zavetje pod zemljo, bi meteoriti in sevanja postali sekundarni problem. Z naselitvijo pod zemljo se drastično zmanjša tudi zunanje temperaturno območje: v lavni cevi je srednja temperatura okoli -4 F (-20 C).
Krater Philolaus je najboljša možnost zaradi svoje lege: nahaja se v bližini pola, kar pomeni, da je na voljo velika količina vode in izpostavljenost sončni svetlobi, ki je tu veliko daljša kot v drugih krajih na planetu.

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

Najprej bodo na Luno z raketo poslali rover in vesoljski voziček, 3D-tiskalnike in aluminijaste kose, da bi pred prihodom astronavtov začeli graditi tabor in pohištvo.
Naša baza je sestavljena iz štirih samonapihljivih struktur, ki se prilagajajo morfologiji podzemnega okolja; poleg tega je vsaka "soba" vodoravno razdeljena z aluminijasto ploščo: v zgornjem delu so bivalni prostori, medtem ko so v spodnjem prostoru zbrana številna orodja (vključno z roverjem, napravami za recikliranje organske hrane in čistilcem vode, posodami za hrano, vodo, vodik in kisik, medicinskimi pripomočki, gorivnimi celicami in elektrolizami za pridobivanje vode in O2 iz regolita).
Za vstop roverja v notranjost kraterja se uporablja rampa, medtem ko ima vsak bivalni prostor prehod do dela pod bivalnimi prostori, kjer so različna orodja; poleg tega je vsak prostor povezan z naslednjim s prehodom skozi steno.
V našem luninem taboru so štirje življenjski prostori: prvi je rastlinjak, ki omogoča rastlinam, da izkoristijo svetlobo, ki prihaja od zunaj kraterja, za napajanje hidroponičnih sistemov. Drugi je dom astronavtov, ki ga sestavljajo spalnica, kopalnica, kuhinja in dnevna soba. Tretji del je laboratorij, ki se uporablja za znanstvene raziskave, in nazadnje telovadnica; tako v telovadnici kot v laboratoriju bodo komunikacijski centri z Zemljo.

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

Podzemni prostori bodo astronavtom omogočali stalno zaščito pred sevanjem, pa tudi pred meteoriti in toplotnimi spremembami. Če bodo astronavti zapustili bivališče, bodo zaščiteni z vesoljsko obleko, ki bo zagotavljala ustrezno zaščito za čas, ko bodo odsotni iz baze.
Vendar lahko okolje na Luni poškoduje tudi astronavtovo telo, ki bo zaradi telovadne opreme lahko ostalo zdravo in pod stalnim nadzorom. Če se pojavijo duševne težave, so na voljo sredstva za komunikacijo in psihološko pomoč, ki jih zagotavlja nadzor zemeljskega sistema.

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

Prvih nekaj dni na Luni bodo astronavti preživeli z nekaj zalogami vode, ki jih bodo prinesli z Zemlje. Nato bodo vodo pridobivali na luninem polu, kjer so zaloge vode izredno bogate. Astronavti bodo uporabljali brezpilotna letala, opremljena z detektorji svetlobe in dometov, s katerimi bodo spremljali geologijo površja, in radarske geoskenerje, s katerimi bodo iskali vodo pod zemljo in ugotavljali, kje je treba izkopavati. Voda je večinoma ledena, zato je za njeno pridobivanje iz zemlje treba uporabiti ogrevana orodja. Po pridobivanju bo voda (v obliki ledu) s pomočjo roverja prepeljana v našo lunino bazo, kjer jo bomo s posebnimi čistilniki očistili onesnaževalcev.

Astronavti bodo prvič jedli liofilizirano hrano, ki so jo prinesli z Zemlje. Nato bodo začeli gojiti mikrozelenje (ki zraste v samo 15 dneh), kot so paradižnik, brokoli in zelje; to zelenjavo bodo gojili v hidroponičnem rastlinjaku.
Astronavti bodo lahko v notranjem gojišču iz regolita in organskih odpadkov, ki se uporabljajo kot gnojilo, gojili še nekatere druge vrtnine, kot so špinača, vodna kreša, rukola, redkev, rž, kvinoja, drobnjak, grah in por.
Pomemben dodatek v prehrani so alge spirulina, prinesene z Zemlje, z visoko hranilno vrednostjo, ki zapolnijo pomanjkanje vitaminov B in C.
Naša ekipa bo gojila krompir in sladki krompir, da bo zadovoljila potrebe po ogljikovih hidratih. Jedli bodo tudi nekaj posušene hrane, poslane z Zemlje.
Beljakovine, ki jih bodo zaužili astronavti, bo izdelal 3D-tiskalnik iz živalskih beljakovinskih filamentov, prinesenih z Zemlje.

Energija se uporablja neposredno s pomočjo optičnih vlaken (primerno filtriranih na vhodu), ki prevajajo svetlobno energijo v podzemnih prostorih, med luninim dnevom pa se sodobno shranjuje s pomočjo solarnih panelov, nameščenih na polu v bližini naše baze. Med lunino nočjo energijo zagotavljajo gorivne celice, ki so jo prej shranjevale podnevi (saj so bile povezane s sončnimi celicami). Gorivne celice so rešitev tudi v primeru luninih mrkov. Ta energija se lahko uporabi za različne namene, na primer za napajanje svetilk LED. Poleg tega bosta, kar zadeva pogonske in ogrevalne sisteme, naša vira energije vodik in metan: vodik pridobivamo z elektrolizo vode (pri kateri nastaja tudi kisik), metan pa s kompostiranjem organskih odpadkov; anorganske odpadke (plastiko in kovine) recikliramo s pomočjo 3D-tiskalnika.

Kisik se pridobiva na dva načina: najprej ga je mogoče pridobiti iz regolita; v tem primeru ga je treba po ekstrakciji očistiti in nato shraniti v posebnih posodah. Čeprav regolit vsebuje velike količine kisika, ga je za zadovoljitev pomembnih zahtev mogoče pridobiti tudi z elektrolizo vode. Pri tem preprostem postopku iz vode (predhodno prečiščene) nastaneta kisik in vodik.
Kisik, ki ga pridobimo s temi procesi, lahko uporabimo za preživetje astronavtov, s posebnimi vlažilniki zraka pa postane zrak za dihanje v bivalnih prostorih.

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

Glavni namen našega raziskovanja je znanstveni: najprej menimo, da je potrebna nadaljnja analiza okoljskih parametrov na Luni (kot so tla, zrak, voda in svetloba) ter razvoj naprednih tehnik pridelave hrane. Drugič, naselitev na Luni bi preizkusila in izboljšala človekove prilagoditvene sposobnosti, kar bi lahko bilo koristno za nadaljnje naselitve v prihodnosti; nazadnje bi bila baza na Luni zelo priročna kot vmesni korak do še bolj oddaljenih lokacij, kot je Mars, ki je prihodnji cilj številnih vesoljskih agencij.

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

Astronavti se zbudijo po rednem 8-urnem spancu. Ko se zbudijo, pojedo zajtrk. Nato preživijo eno uro v telovadnici, kjer imajo vsakodnevno vadbo, ki so jo strokovnjaki predhodno načrtovali za ohranjanje mišične mase astronavtov.
Po treningu je upravljanje rastlinjaka zaupano enemu astronavtu, preostali del posadke pa opravlja raziskave v laboratoriju: ekipa bo preučevala gravitacijo in njene učinke, kot je izguba mase, pa tudi sevanja, kako pravilno ravnati z njimi in kako jih potencialno izkoristiti.
Po jutranjem delovnem urniku imajo astronavti kosilo.
Popoldne lahko astronavti rešujejo morebitne tehnične težave ali pa se odpravijo na dodatne dejavnosti zunaj baze in s svojim vesoljskim vozičkom raziskujejo okolico, da bi zbrali nekaj podatkov: jemljejo vzorce zemlje, beležijo temperaturo in osvetljenost, preizkušajo tehnologijo, ki bi jo lahko uporabili na Marsu, analizirajo sestavo meteoritov in nazadnje opazujejo vesolje brez kakršnih koli motenj ali atmosfere. Če se astronavti odločijo za daljše potovanje, lahko uporabijo rover, ki je bil prej opremljen z laboratorijskim orodjem ali velikim teleskopom, pri čemer jih je treba opozoriti, da morajo s seboj vzeti zaloge zraka.
Ob koncu dneva posadka shrani zbrane podatke, nato pa vzpostavi prenos z Zemljo, da bi v centralo sporočila in pojasnila nova odkritja dneva. To je lahko priložnost za pogovor s sorodniki.
Po še enem treningu astronavti večerjajo in gredo spat.



← Vsi projekti