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: Ekipa Creanga

Ion Creanga National College  Bukarešta    Romunija 16, 15, 17

Zunanji pregledovalnik za projekt 3d

Opis projekta

Naš lunin tabor je zasnovan kot popolnoma delujoča postojanka na površini Lune, kjer bo mogoče izvajati znanstvena raziskovanja in odkritja skozi celoten lunin cikel. Baza je sestavljena iz modularnih šesterokotnih sob, ki bodo na koncu oblikovale čebelo z neomejenimi kombinacijami sob in z drugačnim oblikovalskim pristopom kot doslej. Lunin tabor je posebej zasnovan za bivanje šestih astronavtov in podporo njihovim običajnim navadam. Vsaka soba je pripravljena s svojo opremo in namenom, na primer medicinskim ali raziskovalnim. To nas bo dokončno pripeljalo korak bližje k raziskovanju in izkoriščanju vesolja, saj je Luna bogata z minerali in kovinami, kot sta silicij, ki se uporablja pri razvoju sončnih celic, ali helij-3, ki se lahko uporablja kot gorivo. S prenosom takšnih materialov na Zemljo bomo naš planet oskrbovali s trajnostnimi viri energije.

Kje želite zgraditi svoj Moon Camp?

Lunino bazo bi radi zgradili blizu luninega južnega pola, natančneje na robu kraterja Shackleton, saj je to kraj, ki je stalno izpostavljen sončni svetlobi, zato bi taborišču prinesel več koristi. Če bi bili bližje južnemu polu, bi prihranili energijo in zaloge, potrebne pri raziskovanju, saj bi bila razdalja, ki bi jo bilo treba prepotovati, krajša. Temperaturne spremembe bi bile v primerjavi z drugimi lokacijami na Luni manj drastične, kar bi bilo izredno koristno za ustvarjanje bolj naravnega podnebja za astronavte. Zaradi stalne izpostavljenosti soncu bi lahko baza skoraj v celoti delovala na sončno energijo, zato ne bi potrebovali veliko baterij, da bi razumeli izgubo energije. Poleg tega bi imeli dostop do enega največjih vodnih virov na Luni, kraterjev, polnih ledu na samem južnem polu, ledu, ki ga je mogoče izkopati in stopiti, da bi pridobili pitno vodo za posadko.

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

Za izdelavo osnove bomo uporabili modularne in 3D natisnjene dele. Kmalu po pristanku se bodo astronavti začasno namestili v napihljivem šotoru, medtem ko bo majhen rover začel pregledovati okolje in iskati pomanjkljivosti in ovire, vse datoteke pa poslal v obdelavo 3D tiskalniku in nato začel gradnjo. Tla bodo izdelana iz šestih trikotnikov iz ogljikovega kompozita zaradi njegove visoke temperaturne tolerance in majhne teže. Ti bodo pritrjeni skupaj in bodo tvorili šesterokotno strukturo. Vsi prostori so osvetljeni s šestimi diodami LED, po eno na vsakem vogalu, in so povezani s sistemom hodnikov, oblikovanih tako, da potekajo med šesterokotniki. Po vzpostavitvi trdnega temelja bomo začeli 3D-tiskati pravokotne stene iz titana, da bi zagotovili trdnost in zaščito osnove. Nato bomo na vse notranje stene v bazi nanesli kovinski premaz za dodatno zaščito pred sončnim sevanjem. Ta struktura zlahka omogoča zapečatenje ene sobe ali dodajanje toliko sob, kolikor je potrebno.

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

Najzahtevnejši dejavniki, ki jih bodo vesoljci morali premagati, so: vesoljsko sevanje in mini meteoriti ter gravitacija. Vendar bodo izpostavljeni tudi vedenjskim tveganjem. Pred zunanjimi nevarnostmi lahko astronavti med potovanjem na Luno uporabijo tovor okoli sebe kot zaščitni ščit pred sevanji, in večja kot je njegova masa, večja bo zaščita. Po prihodu na Luno bodo bivali v napihljivem šotoru, ki ga bo prekrivala plast zaščitne lunine zemlje, medtem pa bo robot za 3D-tiskanje gradil bazo. Da bi bila baza varna, smo jo načrtovali z debelimi stenami. Za zaščito pred visokimi temperaturami lahko uporabimo ploščice toplotnega ščita, izdelane iz silicijevih vlaken. Da bi ohranili duševno zdravje posadke, bo ta ostala v tesnem stiku z družino in prijatelji, lahko pa bo s seboj prinesla tudi 0,5 kg svojih stvari, da se bo počutila bolj domače. Na voljo jim bosta telovadnica in sprostitvena cona znotraj baze, kar jim bo omogočilo ohranjanje socializacijskih veščin in dobrega počutja, ki sta na dolgi rok izjemno pomembna.

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

Številna poročila so pokazala, da na luninih polih obstaja voda v obliki ledu, in ker smo bazo postavili blizu kraterja Shackleton, bomo lahko dostopali do vira v južnem delu. Led bomo izkopali in ga prepeljali nazaj v bazo, kjer ga bomo postavili v zunanjo posodo in pustili, da ga sončna energija stopi. Ko se bo voda stopila, bo začela teči po sistemu podzemnih cevi in na koncu v črpalni sistem v bazi. Poleg tega želimo reciklirati vodo iz zraka in urina ter tako ustvariti zaprt sistem.

Sprva se bodo astronavti prehranjevali z zalogami, ki jih bodo prinesli z Zemlje. Preostala hrana bo pridelana v hidroponičnih poljih neposredno v luninem oporišču, kar bo astronavtom v naslednjem mesecu ali dveh zagotovilo delno rastlinsko prehrano. Do takrat bomo imeli na voljo že popolnoma gojene rastline (kot so brokoli, zelenolistna zelenjava, brstični ohrovt, fižol, sladki krompir in druge) zaradi njihovih hranilnih prednosti. Da bi si astronavti popestrili izbiro, bodo imeli na voljo 3D-tiskalnik za hrano, ki lahko pripravi vse vrste jedi. Člane posadke bodo pregledali strokovnjaki za prehrano, da bi ugotovili njihove presnovne značilnosti, kar bi omogočilo uporabo optimalnega prehranskega načrta, ki bi zmanjšal nepotrebno porabo hrane.

Naš glavni vir energije bodo visoko učinkoviti sončni kolektorji. Zaradi skoraj stalnega sončnega sevanja v bližini kraterja Shackleton čez dan ne bomo potrebovali drugih virov energije. Ponoči pa bomo morali uporabiti baterije, da bi premagali neaktivne sončne celice. Ena od rešitev je uporaba vodikovih gorivnih celic. Vodik bomo pridobili iz procesa elektrolize vode, pri katerem nastaneta O2 in H2. Alternativa temu bi bilo zgorevanje metana za pridobivanje energije. Metan lahko pridobimo s Sabatierovo reakcijo, pri kateri se CO2 in H2 spremenita v vodo in metan.

Prvič, kisik je mogoče pridobiti z elektrolizo vode, ki se lahko kombinira z dušikom, da se za astronavte v bazi ustvari zrak za dihanje (21% O2, 78% N2). Preostali kisik bo shranjen v posodah pod pritiskom, da ga bodo astronavti lahko dihali med svojimi odpravami v vesolje. Kisik je mogoče pridobiti tudi z Lunine površine, ki ima 43% O2, z uporabo elektrolize s staljeno soljo. Do zdaj ni bilo dokazov, da bi na površini Lune našli dušik v velikih količinah, zato bomo morali uporabljati stisnjen dušik, poslan z Zemlje, razen če bodo novejša odkritja pokazala nasprotno.

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

Glavni namen našega tabora na Luni bi bil znanstveni. Upamo, da bomo z naselitvijo posadke na površini Lune izvedli številne znanstvene raziskave in poskuse, da bi bolje razumeli okolje in tako omogočili gradnjo boljših in zmogljivejših vesoljskih baz za prihodnje misije, generacije ali celo za komercialna potovanja. Tretjino posadke baze pa bodo sestavljali turisti, ki nam bodo pomagali pri financiranju odprav in drugih potrebščin. Nekatere znanstvene raziskave bi lahko obsegale spoznavanje učinkov mikrogravitacije na žive organizme ali boljše razumevanje geologije in sestave Lune. Raziskovalci so poudarili, da je lunina zemlja rodovitna. Če to drži, bi to lahko odprlo vrata za razvoj novih spojin. Končno bi z izkoriščanjem Lunine površine naredili korak bližje k nadaljnjemu raziskovanju in izkoriščanju vesolja, kar je koristno za Zemljo, saj vsi vemo, da so viri našega planeta omejeni.

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

Astronavti bodo delali v treh izmenah, vsaka bo sestavljena iz dveh oseb, tako da bosta v vsakem trenutku vedno budna dva člana posadke za primer izrednih razmer. Ustvarjen bo umetni cikel dneva in noči, ki bo ohranjal prilagojene cirkadiane ritme vsake od izmen.

Po prebujanju lahko posadka najprej uporabi kopalnico in opravi svojo običajno jutranjo rutino. Nato si lahko privoščijo zajtrk (narejen v 3D tiskalniku za hrano), bodisi v hidroponičnih poljih bodisi v kuhinji. Po želji lahko vesoljci opravijo nekaj treningov v telovadnici, tečejo na tekočem traku, dvigujejo uteži, vozijo kolo ali celo izvajajo jogo v športni sobi.

Po jutranjem delu morajo člani posadke preveriti stroje in sisteme v celotnem oporišču, da bi se prepričali, da vse pravilno deluje in da noben sistem ni kritičen. Če je kakšna komponenta ali del stroja poškodovan, ga odnesejo v inženiring, kjer inženirji poskrbijo zanj. Če se zgodi, da dela ni mogoče popraviti, bodo novi deli natisnjeni v 3D-tehniki tako hitro, kot bo potrebno. Vsakemu članu ekipe so bile dodeljene posebne naloge, ki jih mora opravljati ves dan. Botaniki bodo skrbeli za hidroponične prostore, da bodo člani posadke imeli dovolj hrane; glavne naloge inženirjev so lahko popravilo in vzdrževanje delujočih sistemov ali analiza in oblikovanje novih sestavnih delov. Če je zunanja temperatura v območju za preživetje, se lahko astronavti odpravijo na različne odprave. Nekatere od njih so lahko sestavljene iz vrtanja ledu z južnega tečaja in polnjenja vodne komore zunaj baze ali pridobivanja različnih kamnin, rud ali vzorcev z Luninega površja. Posadka bo opravljala tudi raziskave za boljše razumevanje Lune, na primer njene geologije ali učinkov mikrogravitacije na žive organizme. Tako odprave kot raziskovalci nam lahko pomagajo pri boljšem razumevanju okolja in s tem pri razvoju trajnostnih baz v prihodnosti. Po opravljenih nalogah imajo člani posadke nekaj prostega časa za sprostitev, igranje iger, poslušanje glasbe, gledanje filmov ali klicanje prijateljev in družin. Preden se odpravijo spat, bodo morali pojesti večerjo in morda po želji uporabiti kopalnico ter si v daljavi ogledati našo Zemljo.



← Vsi projekti