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: RICA

Teoretična srednja šola "Ion Barbu"  Bukarešta    Romunija 15

Zunanji pregledovalnik za projekt 3d

Opis projekta

RICA ponuja razvoj edinstvenih tehnologij, igrišče za preizkušanje prilagajanja okoljskim razmeram in tudi za inovacije na področju kolonizacije Lune. Baza RICA, urejena na planoti kraterja na južnem polu Shackleton, raziskovalcem ponuja vse možnosti za več kot dostojno življenje. Razdeljena na različne oddelke, ki jih imajo astronavti, je učinkovit način za prvotni znanstveni namen. Naša baza, ki ponuja vse potrebe bitja na Zemlji, ima infrastrukturno simfonijo, razvito v štirih kupolah, ki raziskovalcem ponuja udoben prostor za počitek, rastlinjak, kjer se bodo razvijale rastline, ki zagotavljajo dostojen razvoj, nadzorni center za povezavo z Zemljo, prostore za zabavo, pa tudi druge prostore, vključno z zdravniško ordinacijo. Morebitna naselbina na Luni izkorišča vse lokalne vire in poskuša postati neodvisna od tistih na Zemlji. Raziskovalci so preučevali lunin regolit in ugotovili, da vsebuje razmeroma visoko koncentracijo redkega izotopa helija3, ki bi ga lahko uporabili v prihodnjih jedrskih fuzijskih reaktorjih na Zemlji, pa tudi neodima in lantana, ki se uporabljata v tehnologijah za zvočnike in pametne telefone, zato bi lahko s prenosom na Zemljo zmanjšali stroške gradnje. Eden glavnih ciljev raziskav v bazi RICA je preučevanje luninega prahu in možnosti, da bi njegove lastnosti pomagale Zemlji v boju proti podnebnim spremembam. Idejo predstavljamo v obliki koncepta, katerega učinki in možnost obstoja so še vedno vprašljivi.

Kje želite zgraditi svoj Moon Camp?

RICA se nahaja v bližini južnega pola Lune, v kraterju Shackleton, saj je ta lokacija čez dan skoraj stalno osvetljena, kar je ugodno za izkoriščanje sončne energije. Hkrati je ta dejavnik ugoden za morebitni koncept, ki bi vključeval učinkovito izkoriščanje usmerjene svetlobe z vrhov. V reaktorju, ki uporablja ogromna zrcala, ki lovijo svetlobo v vroči peči, jo bomo poskušali zajeti čim več, tako da bomo lunin regolit segreli na temperaturo nad 900 °C, kar je temperatura, pri kateri lahko vodik ali ogljik, ki ga bomo na začetku prenesli z Zemlje, odstrani kisik iz mineralov in z molekulami vodika tvori spojino, ki tvori vodo. Hkrati je odločilen dejavnik tudi izbrana lokacija, saj je na južnem polu precej ledenih kraterjev, ki so lahko pomemben vir vode.

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

Osnova je namenjena strukturni trajnosti nekaj desetletij ali več. Tako gradnja našega projekta temelji na robotih, opremljenih s 3D-tiskalniki, ki uporabljajo pravila, pridobljena po izkopu. Na voljo je podzemni in tudi nadzemni prostor. Osnovni materiali imajo povečano odpornost, na primer aluminijeve zlitine. Za rastlinjake je koristna trda steklena streha, ki jim bo zagotovila preglednost za svetlobo, pa tudi odpornost betona. Za običajno zaščito bomo pri gradnji uporabili polietilen in karbonski kevlar. Sistem vključuje sončne kolektorje. Torusi elektrarne, ki jih bomo izkoristili, bodo zgrajeni iz termoprevodnih materialov in bodo s pomočjo sončnih žarkov s toplotno energijo segrevali vodo, ki se nahaja v njih, in jo krožili po termoelektrarnah. Izbrana zasnova ponuja večjo funkcionalnost, saj zanesljivo povezuje vse osnovne enote, ki koristijo 4 dvigala med nadstropji 4 kupol: za bivanje, poveljevanje in nadzor, skladiščenje in komunalne storitve.

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

RICA se nahaja na južnem tečaju Lune, kar pomeni minimalno toplotno amplitudo. Bistveni del baze se nahaja pod zemljo, kar nas varuje pred velikim tveganjem meteoritov, sevanja in ekstremnih temperatur, v primeru izrednih razmer pa je mogoče razmere nadzorovati pod zemljo. Baza ima raketo, ki je namenjena za oskrbo v nujnih primerih, ki jo lahko v posebnih primerih uporabimo za vkrcanje. Poskušamo vzpostaviti računalniški sistem za preprečevanje meteoritov in nevarnosti. Ob vhodu v RICA je prostor za razkuževanje kostumov, ki imajo lahko nevarno sevanje. Možno je, da imajo v sebi težek material, ki preprečuje vstop sevanja in ima tudi gravitacijski namen.

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

Glavni vir vode v bazi je led, ki ga s pomočjo roverjev, opremljenih z vrtalniki, pridobivajo iz kraterjev na južnem polu. Shranjen bo v snemljivih skladiščnih enotah. Znotraj kraterja izvajamo izkoriščanje sončne toplotne energije, s pomočjo katere se bo led spremenil v paro. Lunin regolit vsebuje silicijev dioksid in kovinske okside, zaradi česar je v njem v povprečju 43% kisika po masi. S tehniko zrcal, ki je bila prej podrobno opisana, lahko kisik, odstranjen iz mineralov, povežemo z vodikom ali ogljikom, pri čemer nastane voda.

Hrana temelji na štirih hidroponičnih rastlinjakih. Astronavti lahko preizkusijo nov koncept rasti rastlin, ki temelji na vodi ter belih in rdečih diodah LED, ki lahko spremenijo njihovo vitaminsko in mineralno sestavo. Kot zaprt ekosistem bi rastline reciklirale organske odpadke in spreminjale ogljikov dioksid v kisik za dihanje. Od Zemlje bomo potrebovali izbor za prehrano, ki vključuje pridelke, ki dobro rastejo v zaprtih prostorih in so polni hranilnih snovi, ki se pri shranjevanju najmanj razgradijo - vitaminov C1, K in kalija. Poskušamo gojiti črve za beljakovine, rastline pa zalivamo s filtriranim urinom.

Podstavek ima fotovoltaične plošče, ki izkoriščajo sončno energijo. Hlapi, ki jih zagotavlja segreta voda iz torusov, bodo poganjali propeler, povezan z električnim motorjem, kar bo povzročilo proizvodnjo električne energije. Baza poskuša racionalizirati in ohranjati vso energijo, ki jo ima, kot je na primer segrevanje ledu v kraterjih. Kondenzirana voda se bo s pomočjo obrata za predelavo in delitev v molekule vodika in kisika, kar je proces, na katerega vpliva sončna elektrika, shranila v pogonskih enotah ali usmerila skozi gorivne celice za zagotavljanje energije. Tudi v telovadnici so tekalne steze priključene na sistem električne energije .

RICA uporablja zrak, pridobljen z elektrolizo in metalizacijo. Vodo elektrolitiziramo ali metaliziramo lunarni regolit. Postopek elektrolize smo že obravnavali, zato bomo podrobneje razvili metalizacijo. Regolitu - elektrolitu - dodamo kalcijev klorid in zmes segrejemo na približno 950 °C. Nato se uporabi električni tok. Ta izloči kisik in prenese sol na anodo, kjer se lahko odstrani. Kovina, ki ostane, je uporabna kot gradbeni material. Pridobljeni kisik je treba zmešati z dušikom, ki ga prinesemo z Zemlje, da nastane zrak za dihanje.

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

Naša naselbina ima znanstveni namen. Eden od ciljev projekta je preučevanje luninega regolita. Za boj proti globalnemu segrevanju pa lahko v orbito našega sveta posežemo s sončnimi sencami, ki bi lahko zmanjšale količino energije, ki jo prejmemo od Sonca. Te sence so oblaki luninega prahu, ki ga iz rudnikov na Luni prenašajo in mečejo na strateška mesta v orbiti. Obstajajo pa tudi slabosti, kot je več svetlobe ponoči, vendar to kategoriziramo kot obupen ukrep. Raketno gorivo, ki je na Luni ugodnejše, ne gre več skozi ogromno gravitacijsko polje Zemlje. Pridobivanje ledu na Luni in izstrelitev mesečne orbitalne "bencinske postaje". Postaja bi ga nato spremenila v vodikovo-kisikovo raketno gorivo in ga posredovala vesoljskim plovilom na dolge razdalje, na primer tistim, ki so namenjena na Mars.

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

RICA omogoča uresničitev konceptualnega življenja na Luni. Astronavti se lahko prilagodijo neugodnim okoljskim razmeram tako, da poskušajo odkriti nove tehnologije za razvoj življenja in človeštva. Življenje je čim bolj preprosto: preživetje in razvoj od 0. Iz minimalnih sredstev bomo predlagali znanstvene raziskave na visoki ravni za prilagoditev uma in telesa na življenje v veliko manjšem in popolnoma neznanem prostoru. Dejavnost tistih, ki bodo na krovu baze, v številu približno 60 ljudi, bo strukturirana v izmenah: nočna in dnevna izmena. To ekipo sestavljajo raziskovalci in inženirji, ki bodo razvijali svoj instinkt za vključevanje v novo okolje. Dan bodo začeli s hranljivim zajtrkom, ki bo stabiliziral njihov prebavni ritem in jim dal energijo za preostanek dneva. Tistim v notranjosti bodo postregli s samopostrežnim obrokom, tistim na odpravah, zunaj baze, pa bodo ponudili hrano, ki se ne pokvari in jo je lahko shraniti, v pomoč pa bodo lahko vzeli celo nekaj prehranskih dodatkov. Nato bodo astronavtom v skupinah dodeljene različne naloge: poveljevanje in nadzor, raziskave, inženiring in tehnična podpora, botanika, rudarjenje, skladiščenje in raziskovanje. Imeli bodo 8-urni delovni urnik s 30-minutnimi odmori v 3-urnih intervalih. Zdravniki, ki bodo prisotni v bazi, bodo skrbno preverjali razvoj članov RICA in obvladovali razmere na najboljši možni način. Ljudje bodo skrbno opravljali svoje delo, preverjali stabilnost in varnost ter morebitne dejavnike tveganja prek protokola poslali nazaj v bazo. Osebe, zadolžene za poveljevanje in nadzor, bodo stalno pošiljali poročila na zemljo, pa tudi na vse ladje in satelite, ki spadajo v pokritost baze. Rica ima fitnes sobo, ki vzdržuje mišice članov, ki z energijskim prispevkom prispevajo tudi k virom baze. Vsaka oseba ima na voljo svojo sobo, opremljeno z vsemi elementi udobja kot na matičnem planetu. RICA si prizadeva biti korak k evoluciji s povezovanjem kozmosa s človekom.



← Vsi projekti