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: Program Orfej

II Liceum Ogólnokształcące im. księżnej Anny z Sapiehów Jabłonowskiej w Białymstoku  Białystok    Poljska 16, 15

Zunanji pregledovalnik za projekt 3d

Opis projekta

Baza Orfej, poimenovana po Apolonovem sinu, je zasnovana kot naslednji mejnik v človekovem raziskovanju vesolja. Vzpostavitev stalne postojanke na Luni ne bi bila le izjemen dosežek, temveč tudi priložnost za prihodnjo širitev. Baza je zasnovana posebej za sobivanje s postajo Gateway, katere prisotnost v Lunini orbiti bi se med delovanjem baze izkazala za izjemno koristno. V primeru izrednih razmer bi obe postaji sodelovali pri zagotavljanju varnosti astronavtov ter tesno sodelovali na področju raziskav in logistike. Vendar pa baza Orfej ne bo obstajala le kot izpostava. Lahko se uporablja tudi kot npr. postaja za oskrbo z gorivom za prihodnje misije. Modularnost zasnove daje bazi pogoje za širitev na nadaljnje znanstvene veje. Problem komunikacije z luninega severnega pola na Zemljo bi rešili s postavitvijo relejnih satelitov v nizko lunino orbito.

Kje želite zgraditi svoj Moon Camp?

Lokacija, ki smo jo izbrali za gradnjo naselbine na Luni, je blizu severnega roba kraterja Peary na Luninem severnem polu. To lokacijo smo izbrali zaradi skoraj stalne osvetlitve s Soncem, ki bo poskrbelo za relativno stabilno temperaturo, kolonija pa se bo lahko energetsko vzdrževala z uporabo fotovoltaičnih modulov. Glede na to, da bo naša naselbina zgrajena v bližini Luninega severnega tečaja, bodo fotonapetostni moduli postavljeni pod kotom 90° za najučinkovitejšo generacijo zaradi majhnega nagiba Lunine vrtilne osi. Dodatna značilnost lunarnega okolja v bližini kraterja Peary je gorat obroč okoli roba, ki bi ga lahko namenili za namestitev radarskih in komunikacijskih sistemov. Glede na okolje v bližini kraterja bodo naši fotonapetostni moduli nameščeni na vrhu gore, da jih ne bodo zakrivale druge skalne tvorbe.

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

Postopek izgradnje tabora bi bil razdeljen na 5 skrbno premišljenih in razvitih korakov. V prvem bi sondirali in raziskovali možne lokacije v bližini severnega roba kraterja Peary in na koncu izbrali končno lokacijo. Druga stopnja razvoja bi vključevala prevoz modularnih roverjev, opremljenih z vrtalno in rudarsko opremo, ki bi pod zemljo vrtali predore in luknje v velikosti kupole. Na tretji stopnji bi v komore vstavili napihljive kapsule in jih napihnili. Nato bi stene kupole poškropili z raztezno peno in jih obložili s ploščami iz polietilena visoke gostote. Na tleh bi bila površina napihljive kupole prekrita s trikotnimi aluminijastimi ploščami. Četrta faza bi vključevala prevoz farm (ki so ustrezno velike, da se prilegajo naši raketi), regolitnih 3D-tiskalnikov, netiskljivih materialov in druge opreme v bazo. Nato bi 3D-tiskalniki iz regolita izdelali manj pomembno opremo in pohištvo, kot so umivalniki, omare ali mize. Peta in zadnja faza bi vključevala prihod ljudi in končno namestitev različnih naprav po bazi.

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

Pri načrtovanju naselja smo se odločili, da bo varnost astronavtov na krovu naša najpomembnejša prednostna naloga. Odločili smo se za uporabo fosfatnega stekla, dopiranega s CeO2 in Sb2O3, ki lahko blokira kar 61,9% sevanja gama in 73,9% UV sevanja. To bi močno zmanjšalo tveganje za nastanek bolezni, povezanih s sevanjem. Upoštevali smo tudi učinke sončnih neviht, ki bi predstavljale veliko nevarnost za naše astronavte, tako da smo glavne prostore našega naselja postavili 7 metrov pod lunarno površino. To je več kot dovolj za popolno zaščito baze pred sončnimi nevihtami in majhnimi meteoriti. Odločili smo se tudi, da bo naša baza popolnoma modularna, kar pomeni, da bi se lahko modul v primeru nevarnosti popolnoma ločil, na primer podzemni del bi lahko deloval samostojno v primeru poškodbe zemeljskega dela baze.

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

V okolju, kot je Lunino, pridobivanje vode ne bi bilo enostavno. Odločilen dejavnik za pridobivanje vode je lokacija baze. Številne študije kažejo, da je krater Peary precej obetaven z vidika dostopnosti vode. Baza Orfej bi vključevala posebej zasnovane vrtalnike, ki bi iz podzemnih nahajališč pridobivali led. Nato bi led stopili v tekočo vodo, jo filtrirali in razdelili po bazi ali pa bi jo shranili v rezervoarjih na površju kot rezervno zalogo. Naš sistem za vzdrževanje življenja bi vključeval tudi opremo za obratno osmozo, ki bi pridobivala vodo iz človeškega urina ali izločkov.

V naprednih fazah razvoja baze so botaniki sadili in skrbeli za rastline, ki so jih z Zemlje prinesli v obliki semen. Te rastline bi vključevale krompir (za ogljikove hidrate, kalij in vlaknine), ajdo (za beljakovine, vlaknine in različne minerale), zelje (za vitamine in folno kislino) ter stročnice, kot je leča (predvsem za vlaknine in beljakovine). Naše kmetije bodo vključevale tudi medonosne čebele v čebeljih ogradah, ki bi pridelovale ajdov med in bi lahko opraševale prihodnje rastline. Kot sredstvo za krepitev morale bi v skrbno nadzorovanih razmerah gojili tudi čaj in ga sušili za uporabo kot pijačo.

Večino električne energije, potrebne za oskrbo baze, bodo zagotavljali fotonapetostni moduli. Naša sončna elektrarna bo stala na vrhu najvišje gore na tem območju, da je ne bodo zakrivale druge skalne formacije. Paneli bodo postavljeni pod kotom 90° (zaradi majhnega osnega nagiba Lune), da bomo lahko čim bolj povečali pridobivanje električne energije. Vodik, pridobljen kot produkt elektrolize vode, bi se uporabljal tudi kot rezervni vir električne energije v primeru okvare glavnega sistema ali med procesom, ki zahteva dodatno moč.

Še preden bi na postajo prispela prva misija s človeško posadko, bi na kolonijo prepeljali velike količine tekočega kisika in dušika, ki bi ju shranili v posebej za to namenjenih rezervoarjih zunaj baze. Ko bi bila baza dokončana in zaprta pred zunanjim okoljem, bi v kolonijo vnesli umetno atmosfero iz 79% dušika in 21% kisika. V poznejših fazah razvoja bi posadka aktivirala opremo za elektrolizo, ki bi bazi omogočila pridobivanje kisika iz vode, pridobljene v obliki ledu ali obnovljene, na primer iz rastlin ali ogljikovega dioksida.

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

Odločili smo se, da bo naša baza služila predvsem izvajanju znanstvenih raziskav in vzpostavitvi stalne in napol samozadostne postojanke na Luni. V bazi bi potekale interdisciplinarne raziskave, kot so biologija (preučevanje obnašanja rastlin in čebel v pogojih na Luni), geologija (preučevanje sestave in lastnosti lunarnega regolita in kamnin), kemija (izvajanje poskusov za preučevanje kemijskih razmer na Luni) in fizika (izvajanje poskusov za preučevanje nizke gravitacije in splošnih lunarnih razmer). V prihodnosti, ko bo energetska tehnologija napredovala, bi baza Orfej služila kot olajševalnik pridobivanja helija-3 na Luni. 

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

Da bi ohranili enako udobje za življenje in delo na Luni kot na Zemlji, bo delovni dan naših astronavtov razdeljen na tri 8-urne izmene. Tako bodo astronavti lahko opravljali svoje naloge, ne da bi bili preobremenjeni. To bi nadzoroval tudi poseben sistem, nameščen v bazi, ki bi analiziral obnašanje in duševno stanje posadke ter ustrezno izdajal naloge.  

 

Odvisno od dneva je del ekipe po prebujanju telovadil v telovadnici ali pa je šel naravnost v kopalnico, kjer se je tuširal, si umival zobe in se oblekel. Kasneje so se odpravili v menzo, kjer so pojedli zajtrk in se družili z drugimi člani posadke. Nato se je posadka v trenutni izmeni odpravila v sejno sobo, kjer so jih seznanili z dnevnimi nalogami in ukazi poveljstva. Nato se posadka razporedi v svoje habitate, kjer opravlja svoje dnevne dejavnosti, kot so znanstvene raziskave, vzdrževanje, inženiring ali nadzor komunikacij.

 

Ob koncu delovnega dne je inženirska posadka preverila vse sisteme za podporo življenja, ekstrakcijo in vzdrževanje ter o tem poročala posadki iz naslednje izmene. Nato bi si posadka privoščila nekaj ur prostega časa, med katerim bi lahko komunicirala s svojimi družinami in prijatelji na Zemlji, gledala filme, brala knjige itd. Ko se bo prosti čas končal, bodo odšli v kopalnico, da si umijejo zobe, delovna oblačila pa bodo dali v pralne stroje in se pripravili na spanje. Med spanjem bi posebni sistemi nadzorovali osvetlitev in okolje, da bi bil počitek posadke tako miren in udoben kot na Zemlji.



← Vsi projekti