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: Project “Aeneas”

Srednja šola "P. Kr. Yavorov"  Plovdiv    Bolgarija 15   2 / 0


Zunanji pregledovalnik za projekt 3d

Opis projekta

Projekt "Aeneas" uporablja tehnologijo, ki je na voljo danes, in se skorajda ne zanaša na prihodnje, še neuveljavljene koncepte ali tehnološke izboljšave. V prvi fazi smo izdelali projekt modularne lunarne baze, primerne za dva člana posadke. Naša lunina baza je zasnovana tako, da upošteva največjo koristno obremenitev med prevozom, financiranjem in logistiko. Prva faza bo vključevala glavni modul, ki ima osnovne nesamostojne funkcionalnosti, kot so ogrevanje, sistemi za podporo življenju, oprema za usposabljanje, skladiščenje itd. Zato se bo morala baza prvih nekaj let zanašati na pakirane zaloge. Z razvojem projekta se lahko doda več modulov. Na primer modul za vegetacijo, ki bo omogočal gojenje poljščin, ali morda modul za prečiščevanje vode, ki bo lunarni led spremenil v pitno vodo. Posadko bo treba zaradi slabšanja lastnosti mikrogravitacije na človeško telo zamenjati vsakih šest mesecev.

2.1 Kje želite zgraditi svoj Moon Camp?

Menimo, da bo najboljša lokacija za našo bazo visokogorje, ki je večino časa obsijano s sončno svetlobo in se nahaja v bližini severnega tečaja. Takšna lokacija je idealna zaradi številnih dejavnikov. Prvič, znano je, da se tovrstno območje nahaja v bližini temnih, stalno zasenčenih kraterjev, ki bi jih lahko potencialno uporabili kot vir luninega ledu. Poleg tega je temperatura na takšnih območjih idealna za bivanje ljudi. Domnevajo, da je okoli -500 Celzija in ima majhna nihanja. Ena od takšnih lokacij je na primer kvazisončna planota v bližini kraterja Whipple. Kljub temu, da planota skoraj 80% časa prejema sončno svetlobo, se bomo morali še vedno spopadati z nevarnostmi lunine noči, kot so izredno nizke temperature in pomanjkanje sončne energije.

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

Podstavek "Aeneas" bo izdelan iz lahkih in hkrati vzdržljivih materialov. Takšni materiali so titan, aluminij, jeklo in njihove zlitine. Eden od preizkušenih materialov za notranje ogrodje naše baze je na primer aluminijeva zlitina 2219-T6, saj je trpežna, lahka in odporna. Kot smo že omenili, bo baza modularna, saj bo vsak posamezen sestavni del izdelan na Zemlji in nato dostavljen na Luno, kjer se bodo moduli med seboj povezali prek standardiziranih priključnih vrat. V primeru, da modul pristane precej daleč od baze, bo vsak modul opremljen s specializiranimi pnevmatikami, ki bodo lahko premagovale lunino površino. Dve glavni obliki modulov bosta krogla in valj zaradi razlike v tlaku med notranjostjo in zunanjostjo. Moduli tipa valj bodo opremljeni z dvema standardiziranima priključkoma, moduli tipa krogla pa z dvema do tremi priključki, odvisno od natančne konfiguracije. Sami moduli bodo omogočali številne izboljšave. Sčasoma in z dodajanjem modulov, kot sta modul za vegetacijo ali modul za prečiščevanje vode, bo baza morda postala bolj samozadostna. Takšna struktura omogoča tudi dodajanje številnih raziskovalnih modulov, ki bi lahko imeli različno opremo, primerno za različne potrebe. Potencialno bi lahko bazo razširili z moduli, namenjenimi povečanju zmogljivosti posadke ali morda zdravljenju morale posadke.

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

Naša dva glavna okoljska problema sta temperatura in sevanje. Kot smo že omenili, bodo še vedno prisotne noči in upoštevati bomo morali temperature do - 150 0C ali celo - 180 0C. Izolacija bo nameščena med zunanjostjo in notranjostjo in bo sestavljena iz več plasti različnih toplotnih izolatorjev, kot sta polietilenska pena ali poliuretanska pena. Poleg tega bo med notranjostjo in zadnjim slojem pene tanka plast aerogela. Takšna mešanica izolatorjev bo astronavte ščitila pred nizkimi temperaturami in kozmičnim sevanjem. Naša ekipa se zaveda, da bi se lahko izkazalo, da je takšna prevleka iz aerogela precej draga. Kljub temu menimo, da se bo splačalo, saj bo boljša izolacija močno zmanjšala količino električne energije, ki se porabi za uravnavanje temperature.

2.4 Pojasnite, kako bo vaš lunin tabor astronavtom zagotovil:

Voda
Hrana
Napajanje
Air

Drugi modul, ki ga bomo prejeli, bo modul za čiščenje vode. Ta modul se ne bo uporabljal le kot vir pitne vode, temveč bo zagotavljal tudi vzorce za kemične analize. Po analizi bo vodo mogoče obdelati z elektrokoagulacijo, ki je prilagojena kemikalijam in kovinam, ki jih najdemo v določeni sondi lunarnega ledu. Po tem postopku bo treba neželene snovi iz vode izločiti s filtriranjem. Na podlagi našega dosedanjega znanja o luninem ledu in stopnje učinkovitosti postopka filtriranja menimo, da je mogoče del vode uporabiti za sanitarne namene.

S prihodom vegetacijskega modula bo mogoče pridelati dovolj pridelkov za delno preživetje posadke. Razvoj modula, primernega za morsko hrano, je mogoč, vendar ga bo treba izvesti v poznejši fazi projekta. Če pa bo ta modul izdelan, bo to pomenilo, da bo baza popolnoma samozadostna v smislu preskrbe s hrano, ampak bo omogočilo tudi povečanje posadke, saj ne bo več potrebe po dostavi hitro pokvarljive hrane, kar bo posledično optimiziralo razpoložljivi prostor za dostavo.

Zaradi svetlobno bogatega območja pristanka bo glavni vir energije sončna energija, ki bo del prve izstrelitve skupaj s prvim modulom in zalogami. Kljub dejstvu, da bo območje imelo dostop do sončne svetlobe skoraj 80% časa, moramo še vedno upoštevati lunine noči. Zaradi manjšega števila temnih ur bo to zadostovalo za polnjenje baterij, namenjenih oskrbi baze z električno energijo. S širjenjem baze pa bo treba povečati število sončnih kolektorjev in baterij, da bi zadostili vse večjim potrebam po električni energiji.

Na prvih stopnjah bo treba kisik uvažati z Zemlje. Zrak smo ustvarjali na različne načine, vendar v večini primerov dobimo čisti ali skoraj čisti kisik, ki pa ne zadostuje za dihanje. Zrak za dihanje je večinoma sestavljen iz spojin, ki jih je mogoče pridobiti na Luni. Kisik in vodno paro lahko pridobimo z elektrolizo luninega ledu, ogljikov dioksid pa lahko pridobimo od naših astronavtov kot odpadek. Naša največja težava pri ustvarjanju zraka na Luni je dušik, saj je glavna sestavina zraka in ga je tudi najzahtevneje pridobiti. Njegova koncentracija v luninem ozračju je nezadostna in edini način za njegovo pridobivanje je segrevanje luninega regolita na ekstremne temperature. Pri tem se dušik loči od regolita in po mešanju plinov dobimo zraku podobno spojino, primerno za dihanje.

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

Glavni namen plovila "Aeneas" je izvajanje znanstvenih študij za razvoj potencialnega dolgoročnega bivanja na Luni. Projekt je prvi korak k popolnoma samozadostni stalni naselbini na Luni. Glavna skrb baze bodo učinki zaprtih prostorov in mikrogravitacije na telo in um. Eden od ciljev projekta bo razviti rešitve za te težave, ki bodo v prihodnosti omogočile stalno naselitev na Luni. Drugi cilj baze bo zbiranje podatkov o Luni in izvajanje raziskav, ki bi bile sicer precej zapletene, na primer periodično zbiranje vzorcev.

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

Ko se odprejo aluminijasta senčila in ugasne nočna razsvetljava, prostor napolni mehka in topla svetloba. Zazvoni alarm in na zaslonu nasproti spalnih vreč posadke se prikaže zunanja temperatura. Ko se oba odpravita na nasprotno stran sobe po svoj zajtrk in vrečko kave, se v sobi prikažeta. Po dvajsetih minutah se odpravita v svoje dodeljene module za ta dan. Skozi trda zrakotesna vrata se odpravita v prostor v obliki kocke in opravita kratko vzdrževanje za zagotovitev varnosti na delovnem mestu. Oba začneta svoj 6,5 do 7,5 ur dolg delovni dan. Ko se bliža čas kosila, se oba srečata v bivalnih prostorih glavnega modula in uživata v obroku, sestavljenem iz hrane z Zemlje in lokalno nabranih pridelkov. V drugem delu dneva bi bilo najbolje, da vsaj eden od njiju spremeni svojo dejavnost. Če sta na primer dopoldne analizirala vzorce lunarnega ledu, bi se lahko popoldne ukvarjala z vrtnarjenjem v vegetacijskem modulu ali morda izvedla tedenski obsežni vzdrževalni pregled.

Ob koncu vsakega dneva pa se ponovno srečata in skupaj vadita dve uri. Tako dolgotrajna izpostavljenost mikrogravitaciji je bistvenega pomena, saj redna vadba pomaga upočasniti hitrost zmanjševanja kostne gostote. Posadka bo pogosto hodila ven, bodisi zaradi zbiranja vzorcev zemlje in ledu bodisi zaradi vzdrževanja. Ob koncu vsakega dne imajo astronavti kosilo in nekaj prostega časa, odvisno od natančnega delovnega urnika tistega dne.

Ko se aluminijasta senčila za naslednjih 8 ur zaprejo in sobo osvetljujejo le šibke luči LED. Ko oba člana posadke zaspita, ni slišati ničesar razen nenehnega brnenja ventilacije.

Drugi projekti:

  Preseči

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kitajska
  Artemida

 

  Pridružena srednja šola Zhengzhou Univerza lahke industrije
    Kitajska
  ASEA Pioneers

 

  Letalska in vesoljska akademija Explorers
    Iran
  GOGOGO

 

  郑州轻工业大学
    Kitajska