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: Lupus

Dekliška šola Tiffin  London    Združeno kraljestvo 17

Zunanji pregledovalnik za projekt 3d

Opis projekta

Naša baza na Luni je namenjena znanstvenim raziskavam, da bi izboljšali naše razumevanje Lune in postavili temelje za prihodnji razvoj infrastrukture na Luni. Ekipo sestavlja 6 ljudi, med katerimi so 4 znanstveniki, ki bodo izvajali poskuse z uporabo virov v laboratoriju, ter 2 inženirja, ki bosta s pomočjo roverjev ustvarila bivalne prostore v lavinskih ceveh pod zemljo za uporabo v prihodnjih raziskovalnih misijah na Luni. Baza bo narejena z uporabo ISRU (in-situ resource utilization) in je razdeljena na različne dele z ločenimi glavnimi delovnimi in bivalnimi prostori, tako da bodo astronavti tudi na Luni lahko ohranili zdrav način življenja. Glavni cilj našega projekta je zasnovati lunino bazo, ki bo lahko služila kot vodilna točka za lunine raziskave in bo tudi pionirska lokacija pri raziskovanju vesolja s strani človeštva.

Kje želite zgraditi svoj Moon Camp?

Baza se nahaja na južnem polu na robu kraterja Shackleton, ki se nahaja v bazenu Aitken. To lokacijo smo izbrali zaradi razmeroma zmernega podnebja, zato je primerna za astronavte, ki jim zaradi luninega cikla ne bo treba doživljati ekstremnih temperaturnih sprememb. Poleg tega so tam lavne cevi, ki se lahko uporabijo kot potencialna zatočišča med meteorskimi dežji in lahko astronavte zaščitijo tudi pred izpostavljenostjo škodljivemu sevanju. Lokacijo 75-80% časa osvetljuje tudi sončna svetloba, ki je bistvena za proizvodnjo sončne energije, potrebne za napajanje luninega tabora. Območje, osvetljeno s soncem, meri približno 1,25 kvadratnega kilometra, kar zagotavlja dovolj prostora za našo bazo. Poleg tega je 22% materiala, ki ga najdemo v kraterju, lahko sestavljen iz ledu, ki ga lahko astronavti uporabijo za pridobivanje bistvenih virov, kot je voda.

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

Glavno strukturo naše baze bodo pred pristankom okrepili s titanovimi palicami, ki jih bodo pripeljala samodejna letala. Ko bo ves material na mestu, nameravamo z zložljivim 3D-tiskalnikom zgraditi strukturne bloke s sintranjem regolita z usmerjenim sevanjem. Čeprav pričakujemo, da bo naša glavna baza že zgrajena s pomočjo daljinsko vodene avtomatizacije, lahko ekipa nato s pomočjo tiskalnika zgradi preostali del tabora in se še naprej širi. zlasti z uporabo regolita kot glavnega vira gradbenega materiala pomaga naši bazi, da postane samozadostna. Na spletni strani .

poleg regolita nameravamo uporabiti tudi minerale in kovine, ki jih najdemo v polarnih regijah, in sicer tako, da na našo enoto za razvrščanje vode pritrdimo magnete, s čimer bomo kovine zbirali vzporedno z vodo. Te lahko nato stopimo in jih uporabimo za gradnjo trdnejših struktur. Druga pomembna izbira pri načrtovanju je bila uporaba tehnologije magnetne levitacije za našo cev za lavo. S tem smo želeli zagotoviti hiter dostop do našega zasilnega bunkerja, pa tudi za vsakdanjo uporabo, saj je eden od naših glavnih ciljev razširiti podzemno infrastrukturo in razviti še eno bazo. Poleg tega smo vključili bičasto zaščito ter infrardeče senzorje za odkrivanje puščanja v naši oskrbi z zrakom in vodo, da bi preprečili njuno kontaminacijo. Načrtujemo tudi, da bomo namesto trdnih ploščadi, kjer bo mogoče, uporabili med seboj križajoče se nosilce, da bi v celoti optimizirali materiale.

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

Okoli našega glavnega tabora smo uporabili nasipe iz sintranega regolita za zaščito baze pred sončnimi vetrovi in sevanjem ter jo postavili v krater za dodatno zaščito. Poleg tega so vse naše strukture ozemljene, da se nevtralizira nabiranje statične elektrike zaradi sončnih vetrov. V bližnji lavaturi smo zgradili tudi bunker za hiter dostop za zaščito pred meteorskim dežjem. Dostop do njega je mogoč z dvigalom maglev, ki omogoča enostaven dostop v nujnih primerih in deluje hitreje kot mehanski sistem škripcev. Poleg tega Mednarodna vesoljska postaja in Zemlja stalno spremljata velike asteroide, informacije pa se prenašajo na naš osebni satelit. Ta se nato pošlje neposredno v naš komunikacijski center. Tako naš satelit kot naša baza imata bičasto zaščito, ki zagotavlja zaščito pred vesoljskimi odpadki, saj razbije snov, preden doseže glavno strukturo.

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

Za našo bazo je bilo pridobivanje vode eden od ključnih poudarkov in predvidevamo, da bo celoten sistem za pridobivanje vode vzpostavljen, še preden bodo astronavti pristali, saj je voda ključnega pomena za preživetje. To bi v glavnem vzpostavili daljinsko vodeni roverji, ki bi za komunikacijo uporabljali naš satelit. Po preučitvi različnih možnosti smo se odločili, da bo naša voda uporabljala metodo aqua factorem, pri kateri rover postrga zgornjo površino, nato pa pridobljene delce razvrsti s pomočjo enote za razvrščanje z umetno inteligenco. Zaradi izjemno nizkih temperatur in velikega vložka energije smo se odločili, da ne bomo uporabili vrtanja. Delci vode se nato prepeljejo v glavni rezervoar s tovornimi vlaki z magnetno levitacijo, kar omogoča hitro omrežje za pridobivanje vode, ki deluje na električni pogon, da se čim bolj zmanjšajo emisije ogljika. Vsa porabljena voda je bila nato poslana v našo enoto za recikliranje, ki je po strukturi podobna svoji teranski ustreznici.

Vir hrane astronavtov bo zelenjava, ki jo pridelujejo v aeroponičnem laboratoriju, ki se nahaja na glavnem delovnem območju baze. Uporaba aeroponike pomeni, da se rastline gojijo v meglenem okolju, ki vsebuje hranila, potrebna za rast rastlin. Za to metodo smo se odločili, ker ne potrebuje agregatnega gojišča, kot sta zemlja ali voda, s čimer se prihrani količina vode, ki je na voljo astronavtom. Rastline bodo skrbno izbrane, tako da bodo vsebovale pravo količino hranil, potrebnih za ohranjanje zdravja astronavtov. Rastline soje bodo gojene tudi za izdelavo nadomestkov mesa, da bi zagotovili, da astronavtom ne bo primanjkovalo bistvenih hranil. Odločili smo se, da živali ne bomo uporabljali kot vir hrane, saj bi potrebovali dodatne vire, kot so energija, zrak in voda, ki bi lahko bili za astronavte življenjskega pomena.

Sončno energijo nameravamo izkoriščati s sončnimi ploščami, opremljenimi z enosmernimi sledilniki, ki omogočajo, da se plošče vrtijo in sledijo poti sonca, da bi čim bolj povečali pridobljeno energijo. Sončna energija je obnovljiva in je večino časa v izobilju, saj bodo paneli nameščeni na "vrhovih večne svetlobe", kjer bodo 75-80% časa obsijani s soncem. Poleg tega je naša mini elektrarna, v kateri vodne pare iz elektrolize zagotavljajo mehansko energijo, ki jo nato naši generatorji pretvorijo v električno energijo. Nazadnje imamo možnost rezervnega napajanja z našim satelitom. Večja površina sončnih panelov na našem satelitu pomeni, da lahko v nujnih primerih pošlje snope energije v obliki mikrovalov, ki jih nato sprejme naš komunikacijski center. Zaradi dodatne energije ima naša ekipa čas, da se odzove na vse nujne primere, s katerimi se sooča.

Proizvodnja zraka/kisika je pomemben vidik našega tabora, kjer smo se odločili, da ga bomo proizvajali z elektrolizo vode. Ta kemijska reakcija nam omogoča pridobivanje čistega kisika in vodika (ki se uporablja kot gorivo). Kisik nato shranimo v vakuumsko zaprte posode in ga razdelimo po naši bazi. Ker bi začetek tega procesa lahko trajal dalj časa, bo ekipa sprva uporabljala kisik, uvožen z Zemlje, in pošiljke z ISS, vendar predvidevamo, da to ne bo trajalo predolgo, saj bi bila infrastruktura zgrajena prej z uporabo avtomatizirane robotike. Podobno kot pri vodi se bo kisik čim bolj recikliral in morda celo uporabljal kisik, ki se sprošča v naši aeroponični enoti (pri fotosintezi). Za to bodo uporabljeni zaprti zračniki in komore v naši glavni bazi, pri čemer bomo za usmerjanje zračnega toka uporabljali ventilatorje.

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

Eden od glavnih namenov našega tabora na Luni je raziskovanje možnosti preživetja organskih oblik življenja, kot so živali in rastline, v luninem ozračju, zato bo v naši ekipi znanstvenikov tudi biolog, ki bo vodil raziskave na tem področju. Znanstveniki bodo uporabljali tako avtomatizirane kot ročno vodene roverje, da bi z raziskovanjem doslej nedostopnih lokacij na Luni spoznali njeno površje. Lunin tabor ima infrardeči teleskop, ki bo uporabljen za razširitev našega razumevanja nebesnih teles v vesolju. Inženirji se bodo ukvarjali z razvojem lavinskih cevi pod površjem Lune, da bi jih naredili primerne za bivanje in jih uporabili pri prihodnjih raziskavah na Luni. Delo bo vključevalo razvoj infrastrukture, tako da bi se baza v prihodnosti lahko uporabljala kot postaja za oskrbo z gorivom.

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

V bazi je predvidena spalna rotacija, tako da je vsaj en član posadke ves čas buden. Ta član posadke bo v času, ko bo preostala posadka spala, nameščen v komunikacijskem centru, da bo lahko v primeru nevarnosti opozorjen in obvestil preostalo posadko. Ko se član posadke zbudi, se mora umiti in pojesti zajtrk, nato pa mora opraviti svoje dnevne naloge. Dva člana posadke bosta ves dan spremljala infrastrukturo in opremo v bazi ter preverjala, ali vse pravilno deluje; spremljala bosta tudi porabo energije v bazi in po potrebi izklopila nekaj sistemov, da bo na voljo dovolj energije za vzdrževanje pomembnih stvari, kot je raven kisika. Preostali člani posadke bodo opravili naloge, povezane z njihovo vlogo v luninem taboru. Biologi bodo raziskovali možnosti preživetja organskega življenja na površini Lune, poleg tega bodo odgovorni tudi za upravljanje aeroponskega laboratorija, da bi zagotovili pravilno rast rastlin, ki so pomemben vir. Ostali znanstveniki in inženirji bodo izmenično po dva člana posadke uporabljali roverje za nadaljnje raziskave o Luninem površju. To bo potekalo tako, da bodo za raziskovanje uporabljali rover z ročnim upravljanjem ali pa avtomatizirani rover na lokacijah, ki bi lahko bile za člane posadke nevarne za samostojno raziskovanje. Inženirji bodo dan preživeli v oblikovanju in izboljšanju infrastrukture v lavinskih ceveh, tako da bodo izboljšali celovitost strukture in poskrbeli, da bo primerna za bivanje, da jo bo mogoče uporabiti kot bivališče v prihodnjih misijah za raziskovanje Lune. Člani posadke bodo imeli kosilo, nato pa bodo preostanek dneva namenili dokončanju vseh nedokončanih nalog zjutraj. Zvečer bodo imeli člani posadke na voljo nekaj prostega časa, ki ga bodo lahko preživeli z dejavnostjo po lastni izbiri. Člani posadke bodo sodelovali pri varnostnih vajah, ki bodo potekale občasno, da bi se prepričali, da so pripravljeni v primeru izrednih razmer.



← Vsi projekti