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: SCN Aerospace

Petroc College  Barnstaple    Združeno kraljestvo 17   2 / 0


Zunanji pregledovalnik za projekt 3d

Opis projekta

Dobili smo nalogo, da oblikujemo lunin tabor. Naloga je bila popolnoma odprta in imeli smo proste roke pri odločanju o funkciji tabora. Moja ekipa se je odločila, da bo tabor trajal tri mesece, v njem pa bodo bivali štirje astronavti s področja kemije, inženirstva, medicine in botanike. Tabor bi bil zgrajen za dokončanje te misije, vendar z namenom, da bi ga v prihodnosti ponovno uporabili pri morebitnih daljših misijah. Pri načrtovanju tabora smo poskušali sprejeti čim bolj realistične odločitve, zato so na sprejete odločitve vplivali: stroški izstrelitve velikih delov, varnost astronavtov, znanstvena vrednost, ki jo je treba pridobiti, in potencialno zanimanje, ki ga je treba ustvariti. V taboru bodo bivalne in delovne zmogljivosti za štiri astronavte. Njihova misija bo vključevala izlete zunaj tabora ter poskuse in podobno v njem, zato bodo poleg samega tabora potrebovali več roverjev, vključno z majhnim roverjem, podobnim prikolici, za prevoz opreme in manipulacijo modulov med sestavljanjem, roverjem za dolge razdalje, namenjenim delovanju kot "rešilni čoln" v primeru nevarnosti, in nekaj robotov za urejanje okolice, ki bi jih poslali pred prihodom astronavtov, da bi pripravili mesto pristanka. Imeli smo srečo, da smo lahko ustvarili svet VR z bazo v https://www.youtube.com/watch?v=LJ9pj4J4jX8 z uporabo slušalk Occulus Headsets Quest 2.

Načrti, prikazani v razdelku 4 za nekaj modulov, so za starejšo različico osnove, zato se kljub temu, da so zelo podobni končni različici, nekoliko razlikujejo.

2.1 Kje želite zgraditi svoj Moon Camp?

Ekvatorialna lokacija na bližnji strani bi imela stalno linijo pogleda na Zemljo, kar je nedvomna prednost, vendar bi to pomenilo, da astronavti ne bi mogli opazovati dela neba za Luno. Žal se temperature na površju v bližini ekvatorja drastično spreminjajo, zato bi bilo bazo na tem položaju težko vzdrževati. V bližini polov je izpostavljenost soncu veliko manjša. Pravzaprav je v bližini polov več lokacij, kjer sonce dobesedno nikoli ne posije. To pomeni, da so na teh lokacijah temperaturne razlike minimalne, čeprav je tam očitno hladno. Zato so lahko materiali in struktura podlage optimizirani za nizke temperature v bližini polov. Ker so temperature na površju veliko nižje, lahko v bližini polov nastane led. Ob upoštevanju teh dejavnikov smo izbrali krater v bližini južnega tečaja na 42°E, 84,25°S.

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

Preden bo na površju Lune zgrajen tabor, bo treba pripraviti območje pristanka. V ta namen bodo na mesto pristanka poslali roverje brez posadke, ki bodo po potrebi očistili območje in poravnali pobočja, da bo na voljo primeren prostor za gradnjo tabora. Glavni tabor sestavlja deset modulov, na robu kraterja pa sta postavljena še komunikacijski stolp in eksperimentalni modul, ki ju bo mogoče upravljati na daljavo. Da bi zmanjšali tveganje katastrofalne okvare, bodo nekateri moduli zgrajeni na Zemlji in preprosto nameščeni na Luni, tako da bodo priklopljeni na druge module. Tako je namreč veliko lažje zagotoviti zanesljivost modulov na Zemlji kot na Luni. Na Zemlji bi bili izdelani naslednji moduli: zračna zapora, bivalni, laboratorijski, toaletni, eksperimentalni in uporabni moduli ter prilagodljiv hodnik med vozlišči in komunikacijskim stolpom (na Zemlji bi bili izdelani tudi hidravlično gnani drogovi). Obe vozlišči bi razdelili na manjše dele, saj sta veliko preveliki, da bi ju lahko izstrelili v enem kosu. Hidroponični modul bi bil izdelan iz kombinacije preprostih delov (kot so trakovi iz titana in opeke HDPE) in delov, izdelanih na Zemlji (kot je priključni sklop). Vsi ti moduli bi bili izdelani z uporabo materialov in tehnik (razen hidroponskega modula), ki so značilni za obstoječe bivalne module.

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

Kot je navedeno v oddelku 2.1, izbrana lokacija že zagotavlja znatno zaščito. Ker taborišče nikoli ni neposredno osvetljeno s soncem, je dokaj učinkovito zaščiteno pred sončnim sevanjem. Edina druga vira sevanja sta jedrski reaktor, ki napaja taborišče, in kozmično sevanje. Reaktor je ustrezno zaščiten, morebitno kozmično sevanje pa je blokirano z vsaj 20 cm debelim HDPE, ki zagotavlja zadostno zaščito. Druga nevarnost je lunin prah, ki se oprijema površin in povzroča različne težave, med drugim lahko poškoduje astronavtova pljuča, poškoduje površine zaradi svojih abrazivnih lastnosti, zmanjša učinkovitost ranljivih komponent, kot so tesnila, in poškoduje vesoljske obleke. Filtri v okoljskih sistemih bodo zagotovili, da bo prah, če bo vstopil v taborišče, odstranjen, skrbno vzdrževanje vesoljskih oblek in opreme po vrnitvi v bazo pa bo preprečilo vstop prahu v bazo.

2.4 Pojasnite, kako bo vaš lunin tabor astronavtom zagotovil:

Voda
Hrana
Napajanje
Air

Da bi zmanjšali tveganje, povezano s pridobivanjem virov, bodo med rutinskimi oskrbovalnimi misijami na vesoljski postaji Artemis shranili zaloge vode. Med pristankom jo bodo odstranili. Oskrbo lahko dopolnimo s pridobivanjem vode iz lunarnega ledu.

Da bi zmanjšali tveganje, povezano s pridobivanjem virov, bomo na vesoljski postaji Artemida v pripravah na misijo kopičili zaloge hrane, ki jih bomo dopolnjevali s hidroponičnimi poskusi (čeprav ti poskusi sami ne bi mogli vzdrževati posadke).

Energijo bo zagotavljal majhen jedrski reaktor po vzoru reaktorja eVinci, ki ga je zasnoval Westinghouse. Kot glavni način shranjevanja energije bodo uporabljeni vztrajniki zaradi njihove odpornosti na ekstremne pogoje, čeprav bomo uporabili vodikove gorivne celice zaradi njihove uporabe pri vesoljskih poletih.

Zrak bomo hranili tudi na vesoljski postaji Artemis, zalogo pa lahko ponovno dopolnimo s pridobivanjem kisika z Lunine površine z redukcijo z vodikom, ki je po masi približno 45% kisika.

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

Namen tabora je odkritje. Cilj je preizkusiti in prikazati tehnologije in tehnike, ki bi jih lahko v prihodnosti uporabili za daljše misije in nazadnje za dolgoročno naselitev. Na področju vesoljskih misij s posadko smo namreč na Luno poslali ljudi za nekaj dni, astronavte smo imeli na Mednarodni vesoljski postaji ISS več mesecev, nikoli pa astronavti niso ostali na površini Lune dlje časa. Preden lahko resno začnemo razmišljati o komercialnih ali turističnih dejavnostih, je zato treba najprej ugotoviti, ali lahko na Luni dejansko, resnično živimo. Projekti, ki bi jih izvajali, bi vključevali gojenje rastlin (zato botanik), raziskovanje učinkovitih metod za pridobivanje kisika in drugih virov iz lunine zemlje ter izdelavo različnih predmetov z orodji v proizvodnem modulu.

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

Glavna preiskava v luninem taboru je odločiti, ali je dolgoročna naselitev na Luni izvedljiva. V ta namen mora biti dan astronavtov čim bolj "običajen". Večina nas začne dan z zajtrkom, nato sledi osebna higiena in oblačenje. Tako bodo svoj dan začeli tudi astronavti. Sledil bi kratek sestanek, na katerem bi se pogovorili o nalogah, načrtovanih za ta dan, in o tem, kako je potekalo včerajšnje delo. Ko so te dejavnosti opravljene, se astronavti razdelijo v dve "ekipi". Prva ekipa ima vadbo v vozlišču A. Vadba je pomembna za zagotavljanje čim manjše mišične atrofije, ki jo povzroča življenje v okolju z nizko gravitacijo, in za ohranjanje močnega kardiovaskularnega sistema. Ekipa dve medtem skrbi za splošno vzdrževanje v taborišču, kot so pospravljanje, pregledovanje rastlin itd. Ekipi se nato zamenjata: prva ekipa opravlja splošne naloge vzdrževanja, druga ekipa pa telovadi. Razlog za to razdelitev je, da v vozlišču A ni dovolj prostora za hkratno vadbo vseh štirih astronavtov. Obe ekipi se združita, da bi delali na projektih, določenih za ta dan. V treh mesecih bi se zvrstilo veliko različnih nalog, morda priprava na EVA, vzdrževanje, analiza vzorcev, uporaba proizvodnih naprav v vozlišču B in tako naprej. Te naloge bi bile načrtovane pred začetkom misije, da bi bil astronavtov čas čim bolj učinkovito izkoriščen, čeprav bo med misijo verjetno prišlo do sprememb zaradi nepredvidenih razlogov. Za naš primer dneva bodo astronavti izdelali nadomestni hidravlični ventil za popravilo rezervne črpalke. Tudi v tem primeru bo delovni dan čim bolj "običajen", zato bodo ekipe približno sredi dneva naredile odmor za kosilo. Po umivanju posode se astronavti lotijo naslednje naloge, ki je na ta dan načrtovanje jutrišnje EVA za zbiranje vzorcev zemlje. To delovno obdobje bi bilo daljše od dopoldanskega in bi se končalo pred večernim obrokom, po katerem bi imeli čas za sprostitev, preden bi vse zaprli, opravili še zadnje preglede (morda ponovno pregledali rastline) in se odpravili spat. Čas dneva bi bil sinhroniziran z GMT

Drugi projekti:

  Ekipa Dream Wings

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kitajska
  Klub Astro Lycée Lafayette

 

  splošni in tehnološki licej LAFAYETTE
    Francija
  Aquasis

 

  Srednja matematična šola "Dr. Petar Beron"
    Bolgarija
  Mesečev odposlanec

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kitajska