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: Cebullion

Liceum Ogólnokształcące COGITO  Zgorzelec    Poljska 14 let ali manj, 16 let, 18 let

Zunanji pregledovalnik za projekt 3d

Opis projekta

Naša baza je na dnu kraterja Shackleton v bližini južnega pola Lune. Sestavljena bo iz napihljive kupole v obliki krogle, izdelane iz kevlarja 29, katere polovica bo zakopana v lunarno površino, druga polovica pa prekrita z regolitom. Naslednji del bo obok iz luninih opek, ki bo služil kot garaža in prostor zunaj baze, hkrati pa bo zaščiten pred sevanjem. Namen naše baze je preučevanje Lune za boljše razumevanje sveta okoli nas, preverjanje učinkov dolgotrajnega bivanja človeka v vesolju in preučevanje možnosti pridobivanja He-3 iz luninega regolita. Baza naj bi bila čim lažja, zato bodo kupole (krogle) napihnjene, načrtovana garaža pa bo izdelana samo iz materialov z Lune. V bazi bodo lahko bivali štirje astronavti, sestavljena pa bo iz petih nadstropij. Vsako nadstropje bo imelo drugačno funkcijo. Notranjost baze bo oblikovana tako, da bodo imeli astronavti čim večje psihološko udobje in hkrati čim manjšo maso, poslano z Zemlje, npr. plastika, stilizirana na les. V prihodnosti naj bi bila baza samozadostna, da bi to omogočili, jo bo mogoče preprosto razširiti (z roverji, ki so že na površini Lune) s segmenti z več hidroponike.

Kje želite zgraditi svoj Moon Camp?

Bazo nameravamo zgraditi na južnem tečaju Lune v Shackeltonovem udarnem kraterju. Ker je Lunina orbita od ekliptike nagnjena le za 5 stopinj, je notranjost tega kraterja v večni temi, zaradi česar bo astronavte senca kraterja zaščitila pred kozmičnim sevanjem in radikalnimi temperaturnimi spremembami. Poleg tega lahko v senčnem kraterju najdete vodo v obliki ledu. Velik raven prostor znotraj kraterja je zelo uporaben za pristajališča, prihodnje ceste in širitev baze. Vrhovi ob robu kraterja so skoraj neprekinjeno osvetljeni s sončno svetlobo, saj porabijo približno 80-90% vsake lunine orbite, izpostavljene soncu, zato lahko ustvarimo sončno farmo, ki bo bazo neprekinjeno oskrbovala z električno energijo.

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

V prvi fazi bodo na površje Lune pripeljali dve vrsti roverjev. Eden za kopanje površine, drugi pa za izravnavo / tiskanje z regolitom. Roverji bodo poskrbeli za izkop jame za napihljivo bazo ali za prilagoditev enega od manjših kraterjev, da se bo lahko pod njim nahajala struktura krogle. Hkrati se bo začela gradnja loka (garaže). Lok bo zgrajen iz opek iz luninega regolita, ki se bodo žgale v posebnih sončnih tiskalnikih. Te opeke bodo položene na napihljivo površino tako, da bodo tvorile podporni lok (delovale bodo kot rimski akvadukti). Ko bodo vse opeke položene, bomo napihljivo površino odstranili, s čimer bomo pod lokom dobili velik prostor, ki ga bomo lahko prosto uporabljali. Prav tako se bo znižal teren pod lokom, da se bo povečala količina prostora, ki ga imamo na voljo. Sama podlaga bo izdelana iz kevlarja 29 in postavljena v izkopani polkrog, nato pa napihnjena, da bo zapolnila celoten prostor jame. Krogla bo postavljena tako, da bomo ob izhodu iz baze (stanovanjskega dela) takoj vstopili v lok. Naslednja faza gradnje vključuje zakopanje baze in loka s plastjo regolita za zaščito pred sevanjem. Zakopali ju bodo z roverjem s tiskalnikom, ki bo zaščitno strukturo počasi polagal plast za plastjo. Premikajočim se tiskalnikom bodo pomagali že prej potrebni kopalni bagri.

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

Največjo nevarnost na Luninem površju predstavljajo kozmično sevanje in mikrometeoriti. Prvi varnostni element je lokacija same baze, ki bo v globokem kraterju. Naslednja stopnja zaščite je debela plast regolita na bivalnem prostoru in garaži. Baza je zasnovana tako, da je možnost izpostavljenosti astronavtov sevanju manjša, tako da so ob odhodu iz bivalnega prostora takoj zaščiteni z veliko streho garaže. Garaža je prostor, kjer bodo naši astronavti lahko opravljali dela, ki zahtevajo veliko prostora ali jih je treba opraviti zunaj baze, npr. vzdrževanje roverjev, razpakiranje zalog z Zemlje. V nujnih primerih se bodo naši astronavti spustili na najnižjo raven baze, kjer so najbolje zaščiteni pred sevanjem. Sončne izbruhe je treba spremljati za čim večjo varnost astronavtov.

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

V kraterju Shackleton bo posadka našla vodo v obliki ledu. Za pridobitev pitne vode je treba led stopiti. Vodo je treba pripraviti v obratu za predelavo vode, saj je voda lahko onesnažena. K drugim nalogam obrata za predelavo vode spada spremljanje vode in zagotavljanje ocenjene količine vode. To bo pomagalo pri upravljanju osnovnih zalog. Voda se bo reciklirala iz urina in baznega ozračja, zaradi česar bo vodni krog zaprt in skoraj vsa voda se bo ponovno uporabila.

Na začetku vzpostavitve baze bodo hrano zagotavljale storitve s tal. Sčasoma je treba količino hrane, proizvedene v bazi, povečati, da bi dosegli samozadostnost. Vir hrane je hidroponika na krovu baze. Prednost te rešitve je velika raznolikost razpoložljivih rastlin. Te je mogoče izbrati posebej za specifično prehrano astronavtov in jim tako zagotoviti potrebno hranilno vrednost. Baza bo opremljena tudi z gojišči žuželk, na katerih bodo gojili žuželke za popestritev prehrane posadke in dodaten vir beljakovin, ki ga je enostavno vzdrževati. O sestavi prehrane se bodo posvetovali z dietetiki na Zemlji, da bi prehrano prilagodili potrebam posadke. Tako bodo astronavti ostali zdravi.

Električna energija se bo pridobivala predvsem iz sončnih kolektorjev. Paneli bodo nameščeni na vrhu kraterja, kjer bodo skoraj vedno osvetljeni (ker je krater na južnem polu), s podlago pa bodo povezani s kablom, ki ga bodo roverji prekrili s plastjo regolita po vsej dolžini (za zaščito pred mikrometeoroidi). Naprave, kot so roverji, bodo poganjali radioizotopski termoelektrični generatorji (predvsem roverji, ki so bili postavljeni, preden je bila zgrajena sončna elektrarna). V lunini noči bomo energijo pridobivali iz baterij; vodika, ki ga bo nabralo rudarsko vozilo, in vodika, ki ga bomo pridobili z elektrolizo vode, ko bomo imeli preveč energije (npr. iz sončnih celic čez dan).

Zrak je bistveni del sistema LSS (Life Support System). Zrak je večinoma sestavljen iz kisika in dušika, njuno razmerje pa mora biti čim bolj podobno zemeljskemu ozračju. Da bi ohranili razmerje zmesi zraka, bo baza opremljena s senzorji za merjenje in popravljanje sestave atmosfere v bazi. Na začetku bo zrak prenešen z Zemlje. V naslednjih korakih bo baza proizvajala zrak iz elektrolize vode. Sistem za podporo življenju ne bo le dovajal kisika in odstranjeval ogljikovega dioksida iz ozračja baze, temveč bo tudi preprečeval kopičenje plinov, kot sta amoniak in aceton, ki ju ljudje oddajajo v majhnih količinah.

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

Namen naše baze je preučiti Luno, da bi preverili učinke dolgotrajnega bivanja ljudi v vesolju in preučili možnost pridobivanja redkega izotopa helija (He-3) s površja. Helij-3 je potencialno gorivo prihodnosti, ki se lahko uporablja v naprednih fuzijskih reaktorjih za proizvodnjo električne energije na Zemlji. Ta izotop bomo pridobivali z luninim rudarskim vozilom. Vozilo pridobiva in obdeluje lunin regolit ter se počasi premika po luninih tleh po določeni poti. Rudarsko vozilo lahko v enem letu pridobi približno 66 kg He-3. Deluje le ob luninih dnevih, saj potrebuje veliko energije, ki jo naša baza dobi iz sonca. Vozilo iz regolita pridobiva številne kemične spojine, med drugim H2O (za neposredno uporabo v bazi) in H2 (kot zalogo energije v lunini noči).

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

Astronavtov dan se začne z jutranjim straniščem. V tem času lahko uporablja bogate sanitarije naše baze. Tako bo lahko delo začel čist in osvežen. Njegove dnevne naloge vključujejo pregled baze za morebitne napake, npr. puščanje, nato pa bo lahko začel z delom na znanstveni raziskavi, ki mu je v tistem času dodeljena. Njegove naslednje naloge bodo dopolnitev manjkajoče tehnične in znanstvene dokumentacije, kar bo omogočilo učinkovito delovanje baze ter olajšalo prihodnja popravila in izboljšave. Naloge posadke bodo vključevale tudi skrb za hrano, ki se prideluje v bazi. Skrb za stanje rastlin, njihovo sajenje in pripravo za uživanje. Po drugi strani pa je treba v gojiščih žuželk dopolnjevati hranilno raztopino, kar bo omogočilo, da bo prehrana astronavtov ustrezno uravnotežena, posadka pa bo lahko prejemala svežo hrano. Med odmori bo kozmonavt lahko počival v posebej pripravljenem prostoru v bazi. Prav tako bo lahko jedel in uporabljal telovadnico v zgornjem nadstropju baze. To mu bo omogočilo, da bo v pogojih zmanjšane gravitacije vzdrževal ustrezno formo in kondicijo. Med bivanjem bo treba obvezno spremljati tudi zdravstveno stanje, da bi preprečili morebitne neželene učinke bivanja zunaj tal. Urnik posadke bo nereden, saj naloge za posadko ne bodo podobne iz dneva v dan. Posadka bo izvajala znanstvene poskuse na številnih področjih, vključno z geološko strukturo Lune, vplivom nizke gravitacije, možnostjo pridobivanja He-3 s površine, preučevanjem sončnega vetra itd. Kolonistom bo na voljo tudi 3D-tiskalnik. Z njim boste lahko v realnem času natisnili orodja in predmete, ki jih potrebujete. Za delovanje bodo zelo pomembni sprehodi posadke v vesolje. To bo pomagalo vzdrževati bazo in infrastrukturo zunaj baze, kot so rezervoarji, rudarski roboti in fotovoltaični paneli. Večina del posadke bo potekala pod streho, da bo zaščitena pred sevanjem. Glavna naloga prvih astronavtov je, da se naselijo, preverijo tehnologijo in opravijo raziskave. Raziskave na He-3 bodo morda spodbudile vlagatelje, zaradi katerih se bo z naslednjimi misijami naselbina le še razširila, da bi Luna postala naš novi dom.



← Vsi projekti