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: Projekt ZLE

Srednja šola King Kekaulike  Pukalani    Združene države Amerike 16, 17

Zunanji pregledovalnik za projekt 3d

Opis projekta

Lunin tabor smo zasnovali z namenom, da bi imeli izredno varen, večinoma modularen in najsodobnejši objekt, ki bi lahko uvedel novo obdobje lunarnih poskusov. V svojem bistvu smo ustvarili bazo, pri kateri je varnost na prvem mestu. Skoraj vsak sistem je trojno redundanten, tako da lahko celoten sistem deluje brez napak, če se en vidik pokvari, kar se pri novodobnem raziskovanju vesolja pogosto zgodi. Nato smo si zastavili cilj, da bo celoten sistem, ne le bivalne enote, popolnoma modularen in tudi varen. To smo upoštevali in vse zasnovali tako, da so bile notranje in zunanje postavitve zlahka zamenljive ter da jih je bilo mogoče sestaviti in razstaviti le s skromnim vrtalnikom. Na koncu smo vključili nekaj najsodobnejših modelov vesoljske industrije za proizvodnjo energije in vode ter razvili nekaj lastnih tehnologij za spopadanje z zahtevnim Luninim površjem.

Kje želite zgraditi svoj Moon Camp?

Za svoj lunin tabor smo se odločili na robu južnega pola, v kraterju Shackleton. Za to lokacijo smo se odločili, ker:

1) Nahaja se dovolj daleč od pravega tečaja, da so okoljski učinki postavitve baze na tečaju, kot so sevanje, vetrovi, temperaturne spremembe in lunarni potresi, manjši. 

2) Na obodu tega kraterja je skorajda stalno prisotna sončna svetloba, kar omogoča, da naša sončna elektrarna čim dlje deluje z največjo zmogljivostjo in se na druge rezervne vire energije zanaša le, kadar je to nujno potrebno.

3) Na dnu kraterja je izredno nizka temperatura, zato je pod površjem lahko zamrznjena voda, ki je eden od nekaj možnih virov vode za našo bazo.

4) Raziskovanje "večno temnega" območja v središču kraterja bi lahko prineslo pomembna znanstvena odkritja.

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

Naš lunin tabor nameravamo sestaviti tako, da bomo sestavne dele izstrelili z Zemlje in jih sestavili na površini Lune. Jeklene šestkotne osnovne plošče, nosilci ter stene iz svinca in ogljikovih vlaken za vsako bivališče bi bile zapakirane v toplotno odporne filamente in izstreljene skupaj, pri čemer bi jih odvrgli z vesoljskih plovil, ki krožijo okoli Lune. Njihovo spuščanje bi upočasnili s pogonskimi motorji, podobnimi tistim, ki jih uporablja Nasin SkyCrane. Ko bi paket trdno stal na površini Lune, bi označil svojo lokacijo, kar bi pomenilo, da je pripravljen za človeško interakcijo in montažo. Pristajalni modul z astronavti bi nato pristal 50 metrov od mesta, kar bi omogočilo podporni ekipi astronavtov, ki bi ob pomoči robotov in električnega orodja sestavila stene baze ter zvišala tlak in napolnila s kisikom vsaj en modul, kjer bi se nato lahko združili in pripravili na nadaljnjo širitev baze, kot bi to zahtevala misija.

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

Varnost je bila za nas najpomembnejša v procesu načrtovanja. Skoraj v vsakem vidiku naše zasnove imamo vsaj dve rezervni rešitvi, če prvi vidik odpove. Od začetka smo ustvarili sistem vzmetenja, podoben vzmetenju coilover, ki podpira celotno podlago. Glavni namen te zasnove bi bil zagotoviti blaženje luninih potresov, hkrati pa ustvariti izravnano površino znotraj hab, če bi bilo treba bazo postaviti na rahlo nagnjeno površino. Odločili smo se tudi za izdelavo kompozitne stene, pri čemer smo uporabili predvsem lahke materiale, kot so ogljikova vlakna in steklena vlakna, z zunanjo plastjo svinca, ki odbija sevanje. Ker nismo neposredno na tečaju, predvidevamo, da bo to zadostovalo za preprečitev vstopa luninega sevanja v hab, če pa se pri praktičnem testiranju izkaže, da ne, bi lahko na zunanjost baze dodali dodatne plasti barve ali filamentov, prepojenih s svincem.

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

Da bi našim raziskovalcem zagotovili vodo, je treba v bazo najprej prinesti zalogo vode z Zemlje. S to rezervo nameravamo vodo pridobiti s postopkom destilacije in razvlaževanjem ozračja. Tako kot postopek, ki se uporablja na vesoljski postaji, naj bi bil tudi ta postopek 99% učinkovit, zato je treba z Zemlje poslati le majhne količine vode. Poleg tega se bo zbiral lunin led in ga ponovno zagotovil, tako da ga bo mogoče filtrirati in uporabiti kot alternativni vir vode. En rekuperator lahko filtrira dovolj vode za 6 ljudi na dan, za trojno redundanco pa so na voljo trije rekuperatorji.

Ker pošiljanje v vesolje stane $10.000 na kilogram tovora, je bilo zmanjšanje količine izdelkov, ki bi jih bilo treba poslati, za nas nujno. Da bi kar najbolje izkoristili svoja sredstva, bomo morali v bazi pridelati čim več hrane. Eno od najlažje pridelljivih živil, ki prinaša največ kalorij, je krompir, zato smo v našem habu določili oddelek za gojenje poljščin, ki bo imel vse zahteve za gojenje hrane.

Napajanje je eden najpomembnejših delov vsakega vesoljskega habitata, zato smo pri reševanju tega pomembnega problema preučili, katere možnosti bi zagotovile največ energije ob najmanjši porabi prostora. Izbrali smo sončno in jedrsko energijo ter litijeve baterije visoke zmogljivosti, kakršne se uporabljajo na Mednarodni vesoljski postaji. Da bi ugotovili, koliko vsakega proizvodnega postopka bomo potrebovali, smo nato ugotovili, koliko energije potrebuje baza v privzeti konfiguraciji 7 HAB. Ugotovili smo, da je naša baza približno dvakrat večja od Mednarodne vesoljske postaje, zato bo morala biti sposobna proizvajati dvakrat več energije. Če ISS pri polni obremenitvi proizvede 120 kilovatov energije, mora naša baza proizvesti 240 kilovatov. Na koncu smo potrebovali 24 jedrskih generatorjev (8 reaktorjev) in 32 sončnih generatorjev (8 panelov) ter 48 baterij (16 skupin).

Za zagotavljanje kisika v habu imamo trojno redundantno kisikovo napravo, ki ustvarja 12 funtov kisika na kisikovo napravo. S to namestitvijo lahko udobno oskrbimo 6 oseb. Oksigenatorji ustvarjajo kisik tako, da sprejemajo CO2 in ga spreminjajo v O2.

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

Naš lunin tabor je zasnovan modularno, kar pomeni, da lahko lahko nastavite za različne okoliščine ali namene. Tako, kot smo ga postavili zdaj, je lunin tabor namenjen izključno znanstveni uporabi, saj je večina opreme na krovu izjemno občutljiva in bi za varno ravnanje z njo ali njeno uporabo potrebovali posebno usposabljanje.

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

Na začetku dneva v našem taboru so se trije raziskovalci v vsakem spalnem ciklu (skupini) zbudili in na poti do kuhinje preverili ključno opremo za vzdrževanje življenja in dovajanje kisika. Ko bi pojedli svoj obrok, bi se vsak raziskovalec lotil dodeljene naloge, pri čemer bi predvsem poskrbel za normalno delovanje vseh ključnih sistemov, pa tudi za gojenje pridelkov, raziskovanje vzorcev, popravilo pokvarjene opreme ali katero koli drugo nalogo, ki bi jo prinesel dan. Ko prva skupina konča in se zbudi druga skupina, se obe skupini pogovorita o uspehih in izzivih dneva ter na podlagi teh informacij druga skupina dokonča vse, česar prva ekipa ni mogla, in nadaljuje s tem ciklom.



← Vsi projekti