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: Lichtenbergonauten
Georg-Christoph-Lichtenberg-Schule Kassel Nemčija 18
Zunanji pregledovalnik za projekt 3d
Opis projekta
LunEx je ena prvih lunarnih naselbin človeštva. To bo izpostava človeštva, ki bo postavila nove standarde na področju znanosti in raziskovanja. V bazi bo domovala posadka šestih astronavtov, ki bodo v edinstvenem okolju Lune izvajali znanstvene poskuse. Ti poskusi bodo utrli pot vsem prihodnjim raziskavam vesolja, zato je izgradnja lunarne baze, kot je LunEx, ključnega pomena za odhod človeštva onkraj Zemlje. |
|||
Kje želite zgraditi svoj Moon Camp?
LunEx Basecamp bo zgrajen v dolini kraterja Peary na Luninem severnem polu. Krater Peary ima številne ugodne geografske značilnosti, zato je odlična izbira za prihodnjo lunino bazo. Ena od ključnih prednosti je obstoj skoraj stalnih območij svetlobe in sence v kraterju zaradi njegove ekstremne lege na tečaju ter razgibanih gora na robu, ki določena območja stalno ščitijo pred sončno svetlobo. Ta edinstvena dvojnost lastnosti je zelo zaželena, saj bo lunarna baza imela segmente, ki bodo na vrhuncu svojega delovanja delovali le na sončni svetlobi ali v senci (npr. fotovoltaični sistem potrebuje stalno izpostavljenost svetlobi), medtem ko območja sence omejujejo količino škodljivega sončnega sevanja, ki ga bodo deležni astronavti. Poleg tega se predpostavlja, da na območjih stalne sence obstaja vodni led, ki je ključnega pomena za preživetje astronavtov. Kako nameravate zgraditi svoj Moon Camp? Opišite tehnike in materiale, ki jih boste uporabili.
Glavni material za izdelavo naprave LunEx bo zlitina aluminija in bakra, saj je lahka in razmeroma močna, hkrati pa jo je enostavno obdelovati. Zaradi teh odličnih lastnosti se že pogosto uporablja v vesoljski industriji. Za vse predmete, ki ne potrebujejo takšne trdnosti, kot je pohištvo, bomo uporabili plastiko ABS. Zamisel o uporabi regolita kot gradbenega materiala smo zavestno zavrnili, saj bi bila proizvodnja zapletena, poraba energije pa prevelika. Montaža bo potekala v več fazah. Vsi glavni deli bodo vnaprej izdelani na Zemlji in poslani na pristajalno stran vnaprej. Naloga prve posadke bo sestaviti te dele. Glavna prednost pri tem je, da je sestavljanje razmeroma enostavno in da je mogoče zmanjšati stroške vzdrževanja, dele pa je mogoče zelo kakovostno izdelati na Zemlji. Okolje na Luni je za astronavte zelo nevarno. Razložite, kako jih bo vaš tabor na Luni zaščitil.
Luna je nevaren kraj za vse žive organizme. Človeška prisotnost neizogibno prinaša tveganja za dobro počutje astronavtov, vendar jih zasnova LunEx močno zmanjšuje. Dve veliki nevarnosti sta stalno prisotni, sevanje in prah. Najnevarnejša oblika sevanja prihaja s sonca in lahko povzroči veliko škodo astronavtovemu zdravju v obliki raka ali v ekstremnih količinah, kot med sončnim izbruhom, smrtonosno radiacijsko bolezen. Tej težavi se izognemo tako, da na območjih večne sence v kraterju Peary zgradimo LunEx in tako blokiramo vse radioaktivne delce. Vendar obstaja tudi sevanje kozmičnega ozadja, ki je manj škodljivo, vendar stalno. Med šestmesečnim bivanjem učinek za astronavte ne bi smel biti pretirano slab, vendar smo za gotovost LunEx zaščitili z debelo plastjo tekoče vode med notranjim in zunanjim trupom. Voda ima odlične izolacijske lastnosti, ki bodo znatno zmanjšale dozo sevanja za astronavte. Razložite, kako bo vaš lunarni tabor astronavtom zagotovil:
|
|||
Voda
|
Hrana
|
Električna energija
|
Air
|
Voda se bo pridobivala z novo tehnologijo Aqua Factorem, ki jo je izumil Philip Metzger. Ideja tega koncepta je, da se majhna zrnca mešanih materialov poberejo in nato ločijo. Ledena zrna se nato očistijo in stopijo, da se pridobi tekoča voda. Ta ledena zrna so raztresena po vsej površini Lune, vendar bomo napravo uporabili ob velikih nahajališčih vodnega ledu, ki naj bi bila prisotna v kraterju Peary. Na ta način lahko drastično povečamo učinkovitost, a tudi če se doseganje ledene plošče ne izide, je osnovni vir vode še vedno na voljo. Baza je prek cevi povezana z napravo Aqua Factorem in ko voda doseže bazo, se shrani v rezervoarju, ta pa v trupu. Da voda ne bi zamrznila in morda poškodovala strukture baze, se nenehno segreva. Recikliranje vode in kisika bo potekalo podobno kot danes na ISS. |
Da bi bil čim bolj samozadosten, bo LunEx prideloval lastno hrano s pomočjo visokotlačne aeroponike (HPA). Ta metoda deluje z ustvarjanjem majhnih kapljic meglice pod visokim pritiskom, ki se uporabljajo za gojenje rastlin. Inovativna zasnova prinaša prednosti, saj bodo rastline rasle zelo hitro in imele odlično oksigenacijo. Posledica tega je boljša prehranska sestava. Prav tako so združljive številne rastline, kar poveča raznolikost astronavtove prehrane. Poleg tega je mogoče zmogljivost kmetije zlahka razširiti. Splošna prilagodljivost je ključnega pomena za uspeh lunarne misije. Kljub neštetim prednostim samooskrbne oskrbe s hrano rastline ne morejo izpolniti vseh prehranskih potreb posadke, zato je treba nekaj hrane prinesti z Zemlje, da se zagotovi zdrava sestava mineralov in vitaminov. |
Električna energija se pridobiva iz običajnih fotonapetostnih sončnih panelov. Ti bodo nameščeni na območjih stalne sončne svetlobe v kraterju Peary in s kablom povezani z bazo v stalni senci. Zaradi stalnega vira svetlobe naj bi velike baterije postale nepotrebne, vendar se o tem, ali so ta območja izpostavljena soncu tudi med lunino nočjo, še razpravlja. Tako bomo prvo misijo začeli v luninem poletju in po šestih mesecih bazo zapustili. Če je res, da je baza stalno izpostavljena sončni svetlobi, bi lahko bila aktivna ves čas. Za rezervno delovanje bo na voljo majhen akumulator. |
Kisika ne bodo prinesli z Zemlje, temveč ga bodo pridobili iz običajnega regolita na Luni z uporabo metode In-situ resource utilization, ki jo je predlagal pripravnik ESA Sebastian Rohde. Deluje z uporabo posebne oblike elektrolize z ionskimi tekočinami, ki v vesolju ostanejo tekoče. Prednosti te sodobne tehnologije so, da jo je mogoče ponovno uporabiti in da deluje tudi pri nizkih temperaturah. Ker je na Luni veliko regolita, je mogoče zagotoviti stalno oskrbo s kisikom. Po predelavi bo kisik v bazi pomešan z ogljikovim dioksidom, da ne bi prišlo do eksplozije. Ko bo koncentracija CO2 previsoka, ga bo mogoče preprosto izpustiti iz baze. |
Razložite, kakšen bi bil glavni namen vašega luninega tabora (na primer: komercialni, znanstveni in/ali turistični nameni).
Baza LunEx bo ena prvih, ki bodo zgrajene na Luni. Zato je njen glavni namen služiti kot model za prihodnje oblike človeške prisotnosti v vesolju in za izvajanje različnih znanstvenih poskusov. Mikrogravitacija in Luna sta odlična objekta za eksperimentiranje, ki omogočata dragocena nova spoznanja in tehnologije za uporabo v vesolju in na Zemlji. |
|||
Opišite dan na Luni za svojo astronavtsko ekipo na taboru Moon Camp.
Običajen dan astronavtov se začne zjutraj, ko se vseh šest članov posadke zbudi ob istem času. Delovnim izmenam se namenoma izogibajo, saj več ljudi v bližini bistveno izboljša psihološko počutje astronavtov. Le če je pri eksperimentu potreben stalen nadzor, se po potrebi načrtujejo izmene. Najprej bodo vsi astronavti skupaj zajtrkovali. Hrano bodo delno pripravili sami na aeroponski kmetiji v bazi, delno pa jo bodo prinesli z Zemlje, da bi zagotovili zdravo oskrbo z življenjsko pomembnimi hranili, ki jih na kmetiji ni mogoče pridelati. Med zajtrkom bo vodstvo misije na Zemlji posadko seznanilo z dnevnim urnikom. Na običajen dan bo verjetno treba izvesti nekaj poskusov in opraviti eno vzdrževalno delo v bazi. V tem primeru bodo astronavti preizkusili načine za povečanje rodovitnosti regolita. Takšen obsežen poskus je mogoče izvesti le na Luni in zagotavlja dragocen vpogled v prihodnje kolonije na Luni ali Marsu. Poleg tega se bosta dva inženirja odpravila zunaj baze, da bi preverila in morda popravila sončno ploščo, ki ne proizvaja elektrike. Oblekla se bosta v vesoljske obleke, pritrjene na bazo, in se sprehodila po kablu, ki vodi iz sence, kjer se nahaja LunEx, na vedno osončena območja kraterja Peary, kjer so paneli. Čez dan bo posadka izmenično telovadila v telovadnici, da bi preprečila negativne učinke mikrogravitacije na telo. Po končanem dnevnem delu se posadka ponovno zbere, da bi skupaj pojedla večerjo. Po njej je na voljo nekaj prostega časa, da pokliče družino in prijatelje na Zemlji, z drugimi astronavti odigra nekaj iger ali pa samo opazuje lunarno pokrajino skozi eno od debelih peresnih oken. Na koncu dneva se vsi astronavti zberejo v spalnici, da si po napornem, a pomembnem dnevu na Luni privoščijo težko zaslužen počitek. |