moon_camp

Moon Camp Pioneers Galerija 2021-2022

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.

Team: Lunastro 11

Gimnazija Alberta Einsteina  Berlin    Nemčija 16   6 / 2


Zunanji pregledovalnik za projekt 3d

Opis projekta

Na Luni blizu severnega tečaja bomo živeli v stekleni kupoli v luninem kraterju blizu severnega tečaja. Premer kraterja naj bi bil približno 50 metrov. V tej kupoli bomo zgradili platformo za nasade in akvaponski sistem z akvarijem, ki bo segal do bivalnega prostora in povzročal harmonično ozračje. Celoten notranji prostor bo napolnjen z zrakom, ki ga je mogoče dihati. Od kupole bo vodil tunel do teleskopa s tekočim zrcalom za znanstveno raziskovanje vesolja, drugi pa do gospodarskega območja, od koder bomo na Zemljo izvažali helij-3. Na tleh luninega kraterja bo naš bivalni prostor za največ 8 ljudi. Tam bomo imeli spalnice s pregradami, ki nam bodo omogočale, da se odločimo, ali želimo spati v zasebnosti ali s sopotniki v naši bližini, ter velike kopalnice, ki bodo skrbele za našo higieno.

 

 

2.1 Kje želite zgraditi svoj Moon Camp?

Naš lunin tabor bomo zgradili v bližini severnega tečaja, saj je tam sonce skoraj stalno, zato lahko kot vir energije zlahka uporabljamo sončne sisteme. Ugotovili smo, da je tam tudi veliko kraterjev in da je ponekod mogoče najti celo vodni led. Tega bi lahko razstavili in uporabili. In ker kraterji že sami po sebi nudijo določeno zaščito, smo se odločili, da svojo bazo delno zgradimo v kraterju. Ta naj bi imel premer približno 50 metrov in globino 20-30 metrov. Takšne velikosti kraterjev zaradi vseh udarcev meteoritov na Luni niso neobičajne. Slabosti severnega pola so tudi v tem, da tam vedno sije sonce, zato je razen iz kraterjev izredno toplo, kar slabo vpliva na dnevno-nočni ritem astronavtov.

2.2 Kako nameravate zgraditi svoj Moon Camp? Opišite tehnike, materiale in svoje oblikovalske odločitve.

Bazo nameravamo zgraditi predvsem iz betona, saj lahko vse sestavine za beton najdemo na Luni, prav tako so kovine, potrebne za cement, sestavni del lunine zemlje. Ker pa bi bila ročna gradnja preveč naporna, bomo z večnamensko raketo na našo postajo prenesli dele velikanskega 3D-tiskalnika za beton.

Naša opazovalna postaja ima pomembno vlogo pri znanstvenih raziskavah, saj na Luni ni atmosfere, kar je prednost v primerjavi z Zemljo. Omogoča nam še natančnejša opazovanja brez svetlobnega onesnaževanja in je zato idealen delovni prostor za nove znanstvene raziskave. Poleg tega smo se odločili za teleskop s tekočim zrcalom, ker jih je v primerjavi z običajnimi teleskopi lažje prenašati in so tudi cenejši. Teleskop s tekočim zrcalom za odbijanje svetlobe uporablja tekoče srebro. Rdeče srebro se vrti in dobi obliko paraboloida. Naš teleskop tako vsebuje tri zrcala: zrcalo iz kvašnega srebra kot primarno zrcalo in dve manjši, ki odbijata svetlobo v detektor, ki prenaša
informacije za brezžično povezavo z računalnikom. Vendar pa ne smemo pozabiti, da bi navaden kvišek zaradi temperaturnih sprememb na Luni takoj izhlapel. Zato namesto kvazisrebra uporabljamo ionsko tekočino, imenovano "Ecoeng 212". Ta ostane tekoča tudi pri nižjih temperaturah in pri sobni temperaturi ne izhlapi.

2.3 Okolje na Luni je za astronavte zelo nevarno. Razložite, kako jih bo vaš lunarni tabor zaščitil. (največ 150 besed)

Potrebujemo tudi zaščito za primer, če bi v bazo padel meteorit. Zato smo na zgornjem obroču nad lunarno površino zgradili opore za stabilizacijo. Dodatno zaščito zagotavlja kupola, ki je izdelana iz aluminumoksinitrida, ki je trikrat močnejši od jekla in je namenjen tudi uporabi kot okno na ISS. Aluminoksinitrid je mogoče izdelati na kraju samem z uporabo aluminija iz lunine zemlje in kisika, ki ga proizvaja akvaponski sistem. Postopek ne bi potreboval dodatnega kisika, saj je aluminijev oksid del lunine kamnine.

Stene hodnikov in glavnih stavb bodo izdelane iz titana, saj ta material ostane trden pri temperaturah do 400 °C in je odporen proti manjšim meteoritom. Poleg tega titan v notranjosti dobro uravnava temperaturo, tako da ni potrebno veliko ogrevanja ali klimatizacije.

Za zagotovitev popolne zaščite pred sevanjem so stene prevlečene s tanko plastjo olovice, ki zagotavlja popolno zaščito pred sevanjem. Zaradi varnosti astronavtov bo bivalni prostor pod zemljo.

2.4 Pojasnite, kako bo vaš lunin tabor astronavtom zagotovil:

Voda
Hrana
Napajanje
Air

Čisto vodo bi pridobili tako, da bi najprej izkopali ledene sklade okoli severnega tečaja. Nato bi led segrevali, zbirali nastalo vodno paro, jo ohladili in tako bi dobili čisto vodo, ki bi jo lahko uporabljali v vsakdanjem življenju, sistem akvaponike.
Poleg tega vodo s hidrolizo razdelimo na kisik in vodik. To shranjujemo v posebnih rezervoarjih zunaj kupole. Kisik uporabljamo predvsem za dihanje, vodik pa za pridobivanje energije.

Da bi si zagotovili hrano na Luni, bomo zgradili objekt za akvaponiko. Obrat akvaponike je mešanica vzreje rib in rastlin. Zanjo potrebujemo dve veliki posodi, eno za ribe in drugo za rastline, vodno črpalko, ki samodejno poganja rastline, cevi za povezavo posod in hrano za ribe, ki vsebuje žveplo (npr. listopadne rastline ali križno cvetočo zelenjavo). Poleg tega pridejo bakterije, ki proizvajajo gnojilo za rastline. S hranjenjem rib s hrano, ki vsebuje žveplo, njihovi iztrebki vsebujejo amonij, ki se lahko s pomočjo bakterij razgradi v nitrat, ta nitrat pa se s pomočjo vodne črpalke prenese do rastlin, ki absorbirajo nitrat. Rastline pa proizvajajo hrano, ki vsebuje žveplo in jo potrebujejo ribe.
V zgornjem nadstropju baze je kmetijsko območje s pridelki za prehransko varnost.

Okoli luninega kraterja, v katerem bomo postavili kupolo in zgradili konstrukcijo za mirno življenje v njej zaradi varnosti, bomo postavili veliko število sončnih panelov, ki bodo absorbirali stalno sončno svetlobo na severnem polu. Da bi preprečili izpad elektrike v času luninega mrka, bomo sončno svetlobo shranjevali v gorivne celice. Zdaj prejeto energijo iz teh sončnih panelov lahko uporabimo za cepljenje vode v energijo in toploto. Druga možnost je jedrska cepitev v vakuumu, ki zaradi svoje hitrosti in učinkovitosti posnema neobstoječo atmosfero in nihanje temperature. Edina pomanjkljivost jedrske cepitve je, da smo prisiljeni uvoziti potrebne komponente z Zemlje.

Ustvarili bomo sistem akvaponike, v katerem bomo lahko gojili rastline, zlasti modre in zelene alge v vodi zaradi dušikovih spojin, ki jih proizvajajo ribe. Kisik za zrak, ki ga lahko dihamo, pridobimo iz rastlin, ki opravljajo fotosintezo, z ogljikovim dioksidom, ki ga povzročimo mi, in dušikovimi spojinami iz rib. Te dušikove spojine lahko uporabimo tudi tako, da jih dodamo drugim sestavinam zraka, ki jih najdemo v lunarnih kamninah. Ker ljudje vdihnemo približno 12,5 kubičnih metrov na dan, bomo nekaj zraka prihranili v rezervoarjih. Razcepljanje kovinskih oksidov ekstremnih mikroorganizmov je še ena možnost, ki sploh ne zahteva energije, za ta proces potrebujemo le bakterije. Iz vode, ki izvira iz ledu ob severnem polu, lahko filtriramo tudi kisik.

2.5 Pojasnite, kaj bi bil glavni namen vašega mesečnega tabora.

Naša baza je razdeljena na tri območja: glavno (naše bivališče) in dve stranski. Prvi, manjši, je zgrajen za astronomska opazovanja: teleskop bi uporabljali za zahtevne raziskave, ki jih na Zemlji ne bi mogli izvesti. Zaradi minimalnega svetlobnega onesnaženja bi bil teleskop v privilegiranem položaju za preučevanje sončnega sistema in širše. Rezultati bi nam prinesli koristi na Zemlji in dodatno znanje za prihodnje misije. V drugi kupoli je naš laboratorij za ekstrakcijo. Baza na Luni ne bo poceni, zato smo morali razmisliti tudi o nekaterih komercialnih vidikih. Zamislili smo si, da bi z roverji pridobivali helij-3, ki ga vsebuje lunarni prah. Ta redek plin, ki stane približno 15 milijonov dolarjev na kilogram, je ena najdražjih snovi na Zemlji. S tem bi financirali našo misijo, hkrati pa bi ga lahko uporabili iz različnih razlogov (za fuzijsko energijo, znanstvene ali medicinske namene). V prihodnosti bi lahko bili tudi nekakšen "postanek" za misije z bolj oddaljenim ciljem. Bili bomo logistična baza, ki bo zagotavljala gorivo, podporo in vzdrževanje.

3.1 Opišite dan na Luni za astronavtsko ekipo na Moon Campu.

Dnevna rutina sedanjih astronavtov ni odvisna od njihove posebne dolžnosti. Obstajajo tri skupine s prilagojenim urnikom. V nadaljevanju bo prikazana dnevna rutina prve skupine. Upoštevati je treba, da sta preostali dve rutini zamaknjeni vsaka za osem ur.

Prva stvar po dobrem nočnem počitku je začetek dela ob sedmih zjutraj. Zato mora vsak astronavt ustrezno načrtovati svojo jutranjo rutino. Zato se vsak astronavt sam odloči, kdaj bo vstal. Po štirih urah dela sledi enourni odmor. Ta se lahko izkoristi za drugi zajtrk ali kosilo. Sledijo tri ure dela. Preostanek dneva je sestavljen iz prostega časa in ene ure prisotnosti. V prvi izmeni je prisotnost med sedmo in osmo uro zvečer. Na splošno se prisotnost ne razlikuje veliko od prostega časa. V primeru izrednih razmer ali zahteve se mora prva izmena odzvati, saj ima druga izmena kosilo, tretja izmena pa v tem času spi. Po končani prisotnosti lahko vsak začne s svojo osebno večerno rutino in se odpravi spat, da se dobro spočije za naslednji dan.

prva izmena:

  • 07:00 - 11:00 ura: delo
  • 12:00 - 15:00 ura: delo
  • 19:00 - 20:00 ura: prisotnost

 druga izmena:

  • 15:00 - 19:00 ura: delo
  • 20:00 - 23:00 ura: delo
  • 03:00 - 04:00 ura: prisotnost

 tretja izmena:

  • 23:00 - 03:00 ura: delo
  • 04:00 - 07:00 ura: delo
  • 11:00 - 12:00 ura: prisotnost

Drugi projekti:

  Moonrise

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kitajska
  trije vzamejo enega

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kitajska
  m.t.a.

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kitajska
  Vzpenjajoči se moški

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kitajska