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: Ekipa Real Base

Gimnazija Christiana Dopplera, Gimnazija Jana Keplera, Gimnazija Nad Kavalirkou  Praga    Češka republika 17, 16

Zunanji pregledovalnik za projekt 3d

Opis projekta

Prvič, ne sme biti videti kot lunina baza iz znanstvenofantastičnega filma. Naš cilj je s pomočjo trenutnih raziskav in tehnologije zasnovati bazo, ki bi jo bilo mogoče zgraditi na Luni v dvajsetih letih. Glavni namen misije Resnična baza je - poleg standardnih raziskav - preučiti, preizkusiti in potrditi najnovejša odkritja. Glavna tema je SOFIA, ki je odkrila vodo na sončni strani, natančneje v kraterju Clavius. Izračunali so, da je v enem kubičnem metru zemlje ujeta približno 12-gramska steklenička vode.

Baza je namenjena štirim osebam, ki bodo pol leta živele na površini Lune in se redno oskrbovale z orbitalno postajo. Na spletni strani . ima skupaj šest vozlišč z dodano elektrarno in zračno zaporo, posamezna vozlišča so učinkovito povezana in zasnovana za enostavno sestavljanje (večinoma s pomočjo robotov), največje udobje brez neizkoriščenega prostora, hkrati pa so dobro zaščitena pred sevanjem. Astronavti bodo opremljeni tako, da bodo lahko uporabljali vire, ki so na voljo na njihovi lokaciji, vendar le v poskusnih količinah, večino hrane in orodja bodo prinesli z Zemlje in jih shranili v bazi. Ta projekt naj bi bil začetek nove dobe, dobe Lune, in odskočna deska za nadaljnjo in samostojnejšo kolonizacijo.

Kje želite zgraditi svoj Moon Camp?

Naša baza se nahaja na vzhodnem robu kraterja Clavius v razgibanem južnem višavju. Razlogov za to lokacijo je več. Prvi je namen celotne misije (preveriti trenutna odkritja infrardečega teleskopa SOFIA) in poskus pridobivanja vode iz tal v kraterju. Tu so tudi lavne cevi, ki bodo v prihodnosti zagotovo glavni predmet raziskav, in podzemni vodni ledeni bazeni, kar je skupaj z razmerjem med dnevom in nočjo na robu tega območja popolno.

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

Gradnja se bo začela na Zemlji, kjer bodo inženirji izdelali napihljiv modul celotne baze z vsemi stranskimi vozlišči in hodnikom za shranjevanje. Ta modul bo nato stisnjen na najmanjšo velikost in prepeljan na Luno.

Prva raketa z mobilnim tiskalnikom 3D, roboti, stisnjenim modulom in nekaterimi drugimi pomembnimi materiali bo pristala na izbrani lokaciji. Roboti bodo napihnili modul in nato zmešali beton iz regolita ter dodatne snovi, ki jih bodo prinesli z Zemlje. Mobilni 3D-tiskalnik bo nato v plasteh prekril celotno bazo z mešanico, podobno betonu, ki bo ustvarila trdno ogrodje in prihodnjo zaščito baze. V zadnji fazi bodo astronavti s pomočjo robotov sestavili notranjost. Na koncu procesa bo posadka namestila vse potrebne sisteme za podporo življenju in dodala zračno zaporo, ki bo astronavtom omogočila dostop do površja, roboti bodo namestili zunanje naprave, kot so sončne plošče, baterije ali dodatni rezervoarji, tiskalnik 3D pa se bo spremenil v robota z umetno inteligenco, ki bo iskal ledene vodne bazene in jih rudaril.

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

Ker baza ne bo naravno zaščitena z Luninim površjem, bodo zgrajena vozlišča opremljena s plastjo regolita, zmešanega v nadomestek, podoben betonu, ki bo zagotavljal zadostno zaščito pred ekstremnimi temperaturnimi spremembami, sevanjem in mikrometeoroidi. Pod skorjo regolita nameravamo uporabiti tudi dodatno 7 centimetrov debelo plast vode, da bi odpravili čim več sevanja - če bodo poskusi z vodnimi viri uspešni. Sončni paneli bodo izdelani iz kakovostnih materialov, da bodo preživeli manjše udarce, in bodo povezani neodvisno drug od drugega, da bi preprečili popoln izpad električne energije.

Ohraniti je treba duševno zdravje posadke, zato bo v bazi umetno vzpostavljen dnevni in nočni cikel. Astronavti bodo lahko s seboj prinesli 1 kilogram osebnih stvari (prav tako je baza zasnovana tako, da zagotavlja dovolj zasebnosti za vse člane).

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

Načrtujemo rudarjenje v podzemnih bazenih vodnega ledu. Potreben bo robot z umetno inteligenco, ki bo iskal nove lokacije za vrtanje, in zapleten sistem cevi za prenos vode do baze, ki bo preprečeval njeno zamrznitev, hkrati pa jo bo s pomočjo sončne energije odtajal takoj po pridobivanju. Na voljo bo tudi ogromen vodni fond, prinesen z Zemlje, shranjen v dodatnih rezervoarjih, filtrirne naprave za ponovno uporabo odpadne vode in tudi za njeno pridobivanje iz vseh bioloških odpadkov, ki jih ustvari posadka. Baza bo opremljena z vsaj eno črpalko in sistemom cevi v stropu, ki bodo vodo prenašale na vsa potrebna mesta.

Hrano za člane posadke bodo prinesli z Zemlje in jo shranili (na voljo bo tudi več eksperimentalnih virov). Eno od šestih vozlišč je namenjeno temu, na policah z mešanico lunine zemlje in organskih odpadkov pa bi gojili redkvice, paradižnik, sojo in sladki krompir, da bi zagotovili široko paleto hranilnih snovi. V sredini vozlišča bo vodni rezervoar za gojenje rib, natančneje evropskega ostriža in Argyrosomus regius alias lososovega ostriža, ki imata močne ikre in lahko preživita pretrese vesoljskega potovanja. Ribe bi astronavtom zagotavljale esencialne aminokisline, polinenasičene maščobne kisline omega-3 in vitamin B12. Odpadki rib bi se uporabljali za rastline.

Glavni vir energije bo sistem sončnih kolektorjev, ki bodo delovali večino časa zaradi skoraj stalne osvetlitve območja baze, kolektorji pa bodo delovali tudi samostojno in presežek shranjevali v baterijah v stroju. Za proizvodnjo energije nameravamo uporabiti metan, ki ga bo proizvajala posadka, voda pa bo stranski produkt. Trenutno potekajo raziskave, ali bi lahko deloval reaktor na osnovi helija-3 (ki bi bil zelo učinkovit in brez radioaktivnih odpadkov), in menimo, da če bodo poskusi uspešni, bi v bazi lahko imeli majhen reaktor in kopali velike količine helija-3 na Luni.

Kisik bi pridobivali z novo tehnologijo ESA, ki naj bi delovala od sredine dvajsetih let, in sicer z elektrolizo luninega prahu. Ni prostorsko zahtevna in ima potencial za proizvodnjo raketnega goriva. Če ta naprava ne bo uspela, vedno obstaja možnost ločevanja kisika iz molekul vode. Optimalno vlažnost bo zagotavljala in nadzorovala naprava za vodno paro. Naša baza bo vsebovala sistem za distribucijo zraka, ki bo vzdrževal pravi tlak in ravnovesje molekul kisika in ogljikovega dioksida v ozračju z uporabo naprav, kot so skruberji ali distribucija kisika, ki ga proizvajajo rastline.

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

Ta misija je v celoti namenjena znanstvenim raziskavam na različnih področjih. Kot smo že omenili, je glavni namen tega projekta delo z nedavnimi odkritji teleskopa SOFIA in nadaljevanje raziskovanja infrardečega vesolja, vendar ne pričakujemo, da se bodo raziskave s tem ustavile. Po preučitvi možnosti, ki jih lahko to odkritje prinese za vzpostavitev samozadostne kolonije na Luni, bodo astronavti nadaljevali raziskave z viri hrane in vode, energijo za večkratno uporabo, odpravljanjem odpadkov ali rudarjenjem. Dolgoročni cilj te misije je začeti načrtovati prihodnjo kolonizacijo Lune in spodbuditi druge misije. Prvi korak v tem načrtu bo raziskovanje lavinskih cevi, ki bi jih lahko našli tudi na lokaciji v bližini naše baze in za katere bomo lahko ponovno uporabili modificirani 3D-tiskalnik, ko se bodo izčrpali podzemni vodni ledeni ležaji.

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

Zelo pomemben vidik pri načrtovanju dneva je astronavtovo duševno zdravje. Baza ima vgrajen alarmni sistem in naprave, ki v primeru nevarnosti opozorijo posadko. Umetni cikel dneva in noči bo poskrbel, da posadke ne bo treba ločiti v dve skupini (še vedno bo ena polovica posadke pripravljena, da se zbudi in reši kakršno koli nesrečo). Zato se bo dan začel s poljubnim zajtrkom, edini dejavnosti s strogo določenim časom pa bosta kosilo in večerja. Čez dan bo na voljo veliko dejavnosti, ki jih bo treba opraviti. Baza bo opremljena z visokotehnološko znanstveno opremo za raziskovanje vzorcev. Prvi meseci misije bodo posebej namenjeni odkritjem sonde SOFIA. Po končanih raziskavah astronavtom ne bi smelo biti dolgčas. Vsak član posadke bo moral telovaditi vsaj eno uro na dan, vendar ob času, ki ga bo sam izbral. Naokoli bodo potekale tudi različne raziskave o virih hrane in njeni pripravi. Posadko bodo sestavljali strokovnjaki s področja tehnike in znanosti, pri gradnji baze pa bo vedno treba kaj popraviti ali izboljšati. Astronavti bodo imeli svoje osebne videodnevnike za dokumentiranje in komentiranje svojih raziskav, duševnega in telesnega zdravja ali česar koli, kar bodo želeli. Ob koncu dneva bo eden od astronavtov vedno posnel uradno poročilo o dnevu in dokončal preverjanje sistema. Nato bodo imeli na voljo osebno prosti čas, v katerem bodo lahko uporabljali katerega od zabavnih sistemov, ki jih lahko zagotovi programska oprema ali oprema v bazi. V času ugašanja luči se bodo odpravili v svoje sobe, kjer bodo spali vsaj 7-9 ur, medtem ko bo ena polovica ekipe pripravljena, da se zbudi v primeru izrednih razmer.



← Vsi projekti