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: Moonoidi

"Tudor Vianu" Državna srednja šola za računalništvo  Bukarešta    Romunija 15, 16

Zunanji pregledovalnik za projekt 3d

Opis projekta

Zasnovali smo Moon Camp za štiri do šest oseb, da bi preučili Luno in se pripravili na prihodnje vesoljske misije. Naš namen je ustvariti varno okolje, da bodo naši astronavti lahko dlje časa ostali na Luni in opravili potrebne raziskave. Naša baza bo imela tri glavne enote, ki bodo povezane s hermetično zaprtimi predori in bodo omogočale nadaljnje širitve, ko bodo potrebne. Upamo tudi, da bomo lahko na Zemljo pripeljali helij-3, ki bi lahko zagotovil varnejšo jedrsko energijo brez radioaktivnih odpadkov.

Kje želite zgraditi svoj Moon Camp?

Naš lunin tabor želimo postaviti v bližini kraterja Shackleton na južnem tečaju. S predhodno analizo podatkov iz satelita SMART-1 Evropske vesoljske agencije je bilo dokazano, da je vrh hriba na jugozahodu kraterja Shackleton med luninim južnim poletjem stalno osvetljen. Ker bo imel hrib poleti stalno sončno energijo, bo problem o viru energije rešen. V bližini južnega pola so tudi največja nahajališča ledu, ki jih bomo uporabili za pridobivanje kisika, vodika s hidrolizo in pitne vode, krater Shackleton naj bi imel nahajališča vode, zato astronavtom ne bi bilo treba potovati daleč, s čimer bi prihranili vire.

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

Osnovne materiale bomo prinesli z Zemlje. Roboti, zasnovani na Zemlji, bodo najprej začeli graditi zračne zapornice in glavne enote. Med spremenljivkami, ki se močno razlikujejo od tistih na Zemlji, so temperatura, tlak in sevanje. Ker bodo astronavti ostali v luninem taboru, mora temperatura ostati konstantna. Eden najboljših materialov za toplotno izolacijo (izolacijo?) je aerogel. Gre za trdno snov z izjemno majhno gostoto, zato je zelo lahek. Kevlar tehta malo in ima visoko stopnjo trdote. Pri ekstremnih temperaturah kevlar ne spremeni svoje strukture ali oblike. Ker bodo v luninem taboru potrebna okna, da bodo astronavti lahko videli ven, bomo uporabili termalno steklo. Termično steklo bo astronavte ščitilo pred ekstremnimi temperaturami in pritiski v vesolju. Za predmete, kot so stoli in mize ter dodatni deli, bomo uporabili 3D-tiskalnik, da dobimo potrebne dele.

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

Naš lunarni tabor bomo zaščitili tako, da bomo zgradili tri zračne zapornice, po eno v vsaki pomembni enoti, tako da bosta v primeru izgube ene od enot ostali dve nedotaknjeni, astronavti pa bodo zaščiteni pred naseljeno atmosfero. Z uporabo aerogela in termalnega stekla bomo zagotovili stabilnost temperature in ravni kisika. Sevanje je ena največjih težav, zato nameravamo naš lunarni tabor pokriti s plastjo lunarnih kamnin, kar je najboljša rešitev, saj ne zahteva prinašanja materialov z Zemlje. Naši sistemi za vzdrževanje življenja in dodatna soba, napolnjena z vsemi potrebščinami, bodo zgrajeni pod zemljo z dostopom iz vseh treh enot, tako da bodo bolj zaščiteni in jih bo mogoče uporabiti kot rezervno rešitev v primeru nesreče. Gravitacija povzroča evtrofikacijo mišic in kosti, zato bodo imeli astronavti vsakodnevno vadbo, da bodo ohranili svojo telesno obliko.

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

Pitno vodo nameravamo pridobiti s taljenjem ledu. Astronavti bi jo dobili iz ledenih nahajališč okoli južnega tečaja. Uporabili bomo filtrirni sistem na osnovi kovinskega železa, ki ga lahko pridobimo iz regolita, z elektrolizo staljene soli, ki bi nam lahko zagotovila tudi kalcijeve in magnezijeve ione. Za vstop v kraterje in pridobivanje ledu bomo uporabili lunarni rover. Na robu kraterjev bomo postavili ogledala, ki bodo sončno svetlobo usmerjala na sončne panele roverja, tako da nam ga ne bo treba polniti iz tabora.

Na začetku so se prehranjevali z rastlinami, ki hitro rastejo (alge), in prehranskimi ploščicami, ki so jih prinesli z Zemlje. Brokoli je naš glavni vir železa in vitamina C, soja zagotavlja beljakovine, magnezij in vitamin D. Vitamin A in ogljikove hidrate bodo dobili iz sladkega krompirja, cink in kalcij iz leče, vitamin K pa iz edamame. Datlji so odličen vir sladkorja. Astronavti bodo dobili načrte obrokov, ki bodo zadovoljili njihove kalorične potrebe. Rastline bodo rasle v agarju, ker je to bolj higienično gojišče, z njim je lažje delati, hranila in vitamine pa je mogoče dodajati v točno določenih količinah.

Naš glavni vir energije bo sončna energija, ki jo bo proizvajala stalna sončna svetloba. Paneli bodo napajali celoten lunin tabor, presežek energije pa bomo shranjevali v svinčevih akumulatorjih. Te baterije bodo ponoči napajale bazo. Ponoči bomo uporabljali vodikov generator, da bomo imeli največjo možno moč. Najboljša metoda za pridobivanje vodika visoke čistosti je elektroliza vode. Druga alternativna rešitev je fuzijski reaktor, ki kot gorivo uporablja helij-3. Helij-3 je varnejši za jedrsko energijo, saj ne postane radioaktiven in ne bi povzročal strupenih odpadkov.

Kot je že znano, naj bi bil zrak za dihanje sestavljen iz 20% kisika in 78% dušika. Najprej bomo s hidrolizo pridobili kisik. Dušik bomo prinesli z Zemlje v plinskih rezervoarjih. Ker bo posadka lahko prinesla majhno količino dušika, bo pozneje uporabila različne metode za njegovo pridobivanje, na primer sintezo iz sečnine. Poleg tega bodo ledene usedline naš glavni vir kisika in vodika, ki ju lahko uporabimo kot gorivo, za odstranjevanje kisika iz regolita pa bomo uporabili tudi postopek elektrolize s staljeno soljo.

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

Glavni namen našega projekta z znanstvenega vidika je raziskovanje Lune in preučevanje možnosti za stalno življenje na njej. Upoštevamo učinkovitost in možnost, da bi v prihodnosti zgradili kolonijo, ki bi se pozneje razširila na druge planete. Če bomo na površini Lune postavili tabor, bomo zaradi nizke gravitacije, ki jo ima Luna, olajšali in pocenili potovanja v vesolje. V komercialnem smislu bo naš namen pripeljati helij-3 nazaj na Zemljo in ga uporabiti v jedrskih reaktorjih kot alternativni vir energije. Prav tako bi lahko ustvarili virtualni "lunin tabor", tako da bi vsi na Zemlji lahko videli, kaj počnejo astronavti in kako je videti baza. Ljudje na Zemlji lahko izvedo več o skrivnostih Lune in so na tekočem z novimi odkritji.

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

Posadka bo spala v dveh izmenah, tako da bosta v vsakem trenutku budna vsaj dva člana posadke. Po prebujanju se bodo astronavti tuširali in zajtrkovali v preddverju. Nato bodo dve uri telovadili, pri čemer se bomo morali prepričati, da je oprema, ki jo bodo uporabljali, primerna za nižjo gravitacijo na Luni. Študije so pokazale, da astronavti med poleti v vesolje izgubijo do 20 odstotkov mišične mase. Nenehno bodo morali preverjati raven kisika in vodika v zraku ter celovitost sončnih kolektorjev in baterij. Imeli bodo vsakodnevne naloge, kot so popravljanje poškodovanih predmetov v delavnici, analiziranje vzorcev v laboratoriju, pobiranje pridelkov, skrb za rastline. Če bo temperatura dopuščala, se bodo nekateri člani odpravili na misije zunaj in pridobili podatke ali vzorce. Potovali bodo z lunarnim roverjem, ki se bo za daljša potovanja polnil v bazi, opremljen pa bo tudi z lastnimi sončnimi celicami. Vsak od astronavtov bo imel čas za komunikacijo s svojimi družinami in prijatelji, prav tako pa bodo iz nadzornega centra na Zemlji prejemali nove naloge. Medtem ko si bodo astronavti prizadevali za utrditev samozadostnega luninega tabora, bodo še vedno potrebovali zaloge, ki jih bodo pošiljali z Zemlje. Astronavti bodo lahko zaprosili za dele, če se kaj pokvari in tega ni mogoče zamenjati, prav tako pa bodo prejeli proteinske in vitaminske ploščice. S postavitvijo tabora na Luni bi bilo zaradi manjše gravitacije veliko ceneje priskrbeti zaloge za potovanja dlje od Zemlje. Če bomo analizirali, kako se bo ta prvi tabor na Luni obnesel in koliko sredstev potrebuje, ga bomo lahko razširili in celo vzpostavili raziskovalni center za Luno ter nadzorni center za prihodnje misije za raziskovanje vesolja.



← Vsi projekti