odkrivanje interaktivne slike

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Galerija projektov

 

V igri Moon Camp Pioneers je naloga vsake ekipe, da s pomočjo izbrane programske opreme 3D-oblikuje celoten lunin tabor. Razložiti morajo tudi, kako bodo uporabili lokalne vire, zaščitili astronavte pred nevarnostmi v vesolju ter opisali bivalne in delovne prostore v svojem luninem taboru.

TELLUS – Patates Lunars

INS VILADECAVALLS  Terrassa-BARCELONA    Španija 17   3 / 0 Angleščina
Programska oprema za 3D oblikovanje: Fusion 360



External URL to the team’s project (e.g. website or PDF):


https://sites.google.com/iesviladecavalls.cat/tellus-mooncamp-challenge-2223/

Youtube Video Link:


1.1 - Opis projekta

Tabor se začne z začetnim vhodom, ki vodi do hodnika, kjer se lahko razstrupite od škodljivih delcev, prisotnih na Luni. Sledi soba z obleko, nato pa še en hodnik, ki vodi v glavno sobo. Modul glavne sobe ima zaradi varnosti hermetična vrata in je na zunaj šestkoten, v notranjosti pa rahlo okrogel, da se izboljšata koncentracija kisika in tlak. Šestkotno obliko smo izbrali zato, ker je tako prostor čim bolj izkoriščen.

Vsaka stran šesterokotnika vodi v drug prostor z dodatnimi vrati za varnost kisika: laboratorijski modul, modul rastlinjaka, komunikacijski modul, modul bivalnih prostorov (ki vključuje spalnico, kopalnico, jedilnico in kuhinjo) ter modul gradbene delavnice, ki vključuje prostor za dekontaminacijo vozil.

Zunaj smo zgradili anteno za komunikacije in namestili sončne celice. Našli boste tudi lunarna vozila in vesoljsko ladjo, s katero smo potovali z Zemlje na Luno.

1.2 - Zakaj želite zgraditi lunin tabor? Razložite glavni namen vašega luninega tabora (na primer znanstveni, komercialni in/ali turistični nameni).

Cilj naše misije je vzpostaviti predhodno bazo, ki bo lahko sprejela do osem ljudi za prihodnje lunarne misije. Hkrati bo baza omogočila raziskave o sestavi lunine zemlje, vključno z morebitno prisotnostjo zamrznjene vode in mineralov, ter različne znanstvene poskuse v edinstvenem okolju Lune z nizko gravitacijo (gravitacija na površju je 1,62 m/s², medtem ko je na Zemlji 9,81 m/s²). Te raziskave bodo poglobile naše razumevanje materialov, tehnologij in bioloških sistemov v luninem okolju ter nam pomagale pri prihodnjih prizadevanjih za raziskovanje in naselitev. Znanstveni cilji so v skladu s širšimi cilji raziskovanja Lune, vključno z izboljšanjem našega razumevanja izvora Lune, geologije in možnosti za podporo človeškemu raziskovanju in naselitvi.

2.1 - Kje želite zgraditi svoj Moon Camp? Pojasnite svojo izbiro.

Lokacija, ki jo predlagamo za lunarni tabor, je morje miru zaradi obsežnega in ravnega terena, ki je primeren za pristajanje vesoljskih plovil in gradnjo baz. Ugotovili smo, da ta lokacija ponuja najboljšo kombinacijo dostopnosti, znanstvenega potenciala in varnosti delovanja.

Eden od ključnih dejavnikov, ki smo jih upoštevali, je bila stopnja sevanja, saj se lahko sevanje glede na lokacijo zelo razlikuje: stopnja sevanja v Morju miru velja za razmeroma nizko v primerjavi z drugimi območji na Luni, zato je to varna lokacija za našo misijo.

Vendar je izbira idealne lokacije odvisna tudi od ciljev misije. Če je na primer cilj iskanje zamrznjene vode na Luni, bi bil primernejši krater Nobile ali Clavius, ki se nahajata v južnih polarnih območjih.

2.2 - Kako nameravate zgraditi svoj Moon Camp? Razmislite, kako lahko izkoristite naravne vire Lune in katere materiale boste morali prinesti z Zemlje. Opišite tehnike, materiale in svoje oblikovalske odločitve.

Lunarno bazo sestavlja pet modulov: bivalni modul, kjer lahko astronavti počivajo v prostem času, prostor za obleke in več cevi, ki povezujejo različne module. Moduli bodo zgrajeni na Zemlji in prepeljani na Luno s SpaceX-ovim vesoljskim plovilom Starship. Ko bo na površju, bo rover module prepeljal na določeno lokacijo za bazo. Ko bodo moduli zgrajeni, bodo pokriti z luninim materialom, da bodo zaščiteni pred vesoljskimi odpadki in nizkimi temperaturami.

Pomembno je poudariti, da je okolje na Luni precej drugačno od zemeljskega, saj so temperature na njej zelo nizke in se lahko gibljejo od -173 °C do 127 °C, odvisno od lokacije. Poleg tega na Luni ni atmosfere, ki bi ščitila pred sevanjem, kar predstavlja tveganje za astronavte. Zato morajo biti materiali, ki se uporabljajo za gradnjo lunarne baze, skrbno izbrani, da bodo vzdržali ekstremne razmere na Luni in zaščitili astronavte pred poškodbami.

Da bi bila baza primerna za surovo lunarno okolje, bo zgrajena iz lahkih materialov, kot je aluminij za stene, med stenami pa bo nameščena toplotna izolacija, ki bo preprečevala izgubo toplote. Zračnica in nekatera vrata rastlinjakovega modula bodo izdelani iz metakrilata, materiala, ki je lahek in dovolj trpežen, da vzdrži ostro lunarno okolje.

2.3 - Kako vaš lunarni tabor varuje astronavte in jim zagotavlja zavetje pred ostrim okoljem na Luni?

Naša lunarna baza je zasnovana tako, da zagotavlja celovito zaščito astronavtov, ki jo uporabljajo v zelo sovražnem okolju. Na Luni ni atmosfere ali zaščite pred kozmičnim in sončnim sevanjem, zato bo morala baza zagotavljati zaščito pred temi grožnjami. Zato je večina strukture baze zgrajena iz lunarnega materiala, zaradi česar je odpornejša in cenejša za gradnjo. Poleg tega ima baza napreden sistem hermetičnih vrat, ki se samodejno zaprejo v primeru uhajanja zraka ali v primeru nevarnosti.

Da bi bili astronavti zaščiteni pred nizkimi temperaturami na Luni, bo baza opremljena z vrsto toplotnoizolacijskih materialov v stenah in zunanjem ovoju. Ti materiali bodo pomagali ohranjati toploto v bazi in preprečevali vdor luninega mraza. Baza bo imela tudi napredne ogrevalne in hladilne sisteme za vzdrževanje prijetne temperature za astronavte.

Poleg tega bo baza zasnovana tako, da bo čim bolj izkoriščala sončno energijo, ki je na Luni bogat in brezplačen vir energije. Na zunanji strani baze bodo nameščeni sončni kolektorji, ki bodo zagotavljali potrebno energijo za delovanje baze in napajanje opreme astronavtov. Baza bo imela tudi sisteme za recikliranje vode in zraka, ki bodo zagotavljali trajnost življenja na Luni.

Če povzamemo, je naša lunarna baza trdna in odporna struktura, zasnovana tako, da zagotavlja popolno zaščito astronavtov, ki jo bodo uporabljali v zahtevnem in sovražnem okolju.

3.1 - Kako bo vaš tabor na Luni astronavtom zagotovil trajnostni dostop do osnovnih potreb, kot so voda, hrana, zrak in energija?

Voda je ena najpomembnejših stvari za preživetje, zato je bo na Luni primanjkovalo. Za pridobivanje vode bo naša baza filtrirala urin, ki ga bodo proizvajali astronavti, ta voda pa se bo lahko uporabljala za pitje in pridelavo poljščin. Vodo lahko pridobivamo tudi iz zamrznjenega ledu, ki se nahaja v nekaterih kraterjih na Luni. Vendar pa bomo pred ugotovitvijo, ali je varna za uživanje, izvedli nekaj poskusov, da bi se prepričali, da je uživanje po filtraciji mogoče.
Astronavti za preživetje potrebujejo hrano, ki jo bo nekaj mesecev zagotavljala ESA, nato pa si jo bodo morali astronavti priskrbeti na drug način. V ta namen bo naša lunarna baza imela območje za gojenje (modul z rastlinjakom), kjer se bo gojila različna zelenjava in sadje, kot so krompir, korenje, paradižnik in koruza.
Zrak je nedvomno najpomembnejši vir. Zato bo naša baza poleg filtriranja vode lahko filtrirala tudi CO2, ki ga proizvajajo astronavti, in ga z mikroalgami, ki hkrati proizvajajo majhno količino kisika, pretvorila v O2.
Za pridobivanje energije in delovanje vseh elektronskih naprav v bazi bomo uporabljali sončno energijo, ki jo bomo pridobivali s pomočjo sončnih kolektorjev, nameščenih po bazi. To energijo bomo shranjevali v baterijah, če bi nekateri sončni kolektorji odpovedali ali če bi se podaljšale noči.

3.2 - Kako bo vaš tabor na Luni ravnal z odpadki, ki jih bodo ustvarili astronavti na Luni?

Naš lunarni tabor reciklira vse, kar proizvedejo astronavti, da bi zmanjšali vpliv na okolje na Luni in zagotovili trajnost življenja v bazi.

Odpadna plastika se bo uporabljala za izdelavo filamentov za 3D tiskanje ter za izdelavo orodij in rezervnih delov v bazi.
Iz ostankov hrane in odpadkov se bo izdeloval kompost, ki se bo uporabljal za gojenje rastlin. S tem se bo zmanjšala potreba po pošiljanju velikih količin hrane in kmetijskih pridelkov z Zemlje.
Urin, ki ga bodo proizvajali astronavti, se bo filtriral, spremenil v pitno vodo in shranil v rezervoarjih za osebno porabo in gojenje. Poleg tega se za pridobivanje čiste in varne vode predelajo tudi tekoči odpadki.
Poleg teh sistemov ima lunarna baza tudi objekt za obdelavo in skladiščenje nevarnih odpadkov, kot so izrabljene baterije in drugi strupeni materiali.

3.3 - Kako bo vaš lunarni tabor vzdrževal komunikacije z Zemljo in drugimi lunarnimi bazami?

Ko se pripravljamo na prihajajočo misijo lunarnega tabora, je eden največjih izzivov, s katerim se bomo soočili, vzdrževanje komunikacije z Zemljo in drugimi lunarnimi bazami zaradi velike razdalje. Da bi se spopadli s tem izzivom, smo opredelili možno rešitev za vzdrževanje komunikacije: vzpostavitev oddajne postaje (z anteno) v luninem taboru, ki bo pošiljala in sprejemala radijske signale na Zemljo in v druge lunine baze ter iz njih.

Pomembno je upoštevati časovni zamik komunikacij zaradi velike razdalje in ga ustrezno načrtovati, da bi čim bolj zmanjšali njegov vpliv na delovanje lunarne baze. Razmisliti moramo tudi o redundanci naših komunikacijskih sistemov, da zagotovimo neprekinjeno in zanesljivo povezavo.

4.1 - Na katero znanstveno temo (teme) bi se osredotočila raziskava v vašem luninem taboru? Razložite, katere poskuse nameravate izvajati na Luni (na primer na temo geologije, okolja z nizko gravitacijo, biologije, tehnologije, robotike, astronomije itd.)

V našem lunarnem taboru bi se raziskave osredotočile na različne znanstvene teme, vključno z lunarno geologijo, okoljem z nizko gravitacijo, biologijo, tehnologijo in robotiko. Nekateri primeri poskusov, ki bi jih lahko izvajali, so:

Lunina geologija: Preučevali bi geološke značilnosti Lune, kot so struktura njene notranjosti, sestava tal in prisotnost dragocenih mineralov. Analizirali bi tudi kamnine in prst, ki bi jih prinesli z Lune, da bi bolje razumeli njeno geološko zgodovino.
Okolje z nizko gravitacijo: Raziskovali bi, kako okolje z nizko gravitacijo na Luni vpliva na živa bitja, vključno z ljudmi. Na primer, preučevali bi, kako nizka gravitacija vpliva na mišice in srčno-žilni sistem.
Biologija: Raziskovali bi, ali na Luni obstaja življenje oziroma ali obstajajo pogoji, ki bi omogočali obstoj življenja. Raziskovali bi tudi, kako se rastline in živali prilagajajo luninemu okolju.
Tehnologija: Razvili bi nove tehnologije, ki bi nam pomagale živeti in delati na Luni, kot so sistemi za oskrbo z zrakom in vodo, komunikacijski sistemi in vozila za raziskovanje luninega površja.
Robotika: Za opravljanje nevarnih nalog, kot sta raziskovanje kraterjev in zbiranje vzorcev, bi uporabili robote. Robote bi lahko uporabili tudi za izvajanje poskusov na človeku težko dostopnih območjih.
Astronomija: Zaradi odsotnosti atmosfere in šibke umetne svetlobe bi lahko opazovali vesolje z Lune, kar bi omogočilo natančnejša opazovanja.

5.1 - Kaj bi vključili v program usposabljanja astronavtov, da bi jih pripravili na polet na Luno?

Naš program usposabljanja astronavtov za polet na Luno bi vključeval naslednje:

Obsežno fizično in psihološko usposabljanje za prilagoditev na življenjske in delovne razmere v vesolju, vključno z mikrogravitacijo in izpostavljenostjo kozmičnemu sevanju. Posebno pozornost je treba nameniti duševnemu zdravju in obvladovanju stresa med misijo.
usposabljanje za uporabo posebne znanstvene in tehnične opreme, kot so skafandri, lunarna vozila in orodja za zbiranje vzorcev. Vključiti je treba tudi usposabljanje za vzdrževanje in popravila, da bi lahko med misijo rešili morebitne tehnične težave.
Usposabljanje za navigacijo in vožnjo lunarnih vozil ter hojo po Luni in izstop iz vesoljskega plovila. Pozornost je treba nameniti posebnostim luninega površja, kot so kraterji in skale, ter načinu upravljanja vozila v teh razmerah.
tečaj preživetja v vesolju, na katerem se boste naučili, kako ravnati v izrednih razmerah v vesolju, na primer ob izgubi vesoljskega plovila ali odpovedi ključne opreme. Vključiti je treba tudi usposabljanje za prvo pomoč in kardiopulmonalno oživljanje.
usposabljanje na področju planetarnih znanosti in geologije za razumevanje lunarnega okolja in načrtovanje znanstvenega obsega misije. Pozornost je treba nameniti prepoznavanju in zbiranju vzorcev kamnin ter njihovi nadaljnji analizi v laboratoriju.
Simulacije zemeljske misije za vadbo nalog in postopkov, ki se bodo izvajali na dejanski misiji, vključno s komunikacijo z vesoljsko postajo in timskim delom z drugimi člani posadke.
Usposabljanje na področju komunikacij in timskega dela za zagotavljanje nemotene komunikacije in učinkovitega sodelovanja z ekipo misije in vesoljsko postajo ter usklajevanje dejavnosti med različnimi člani posadke.

5.2 - Katera vesoljska vozila bo potrebovala vaša prihodnja misija na Luno? Opišite vozila, ki jih najdete v svojem Moon camp, in razmislite, kako boste potovali na Zemljo in z nje ter raziskovali nove destinacije na površju Lune.

Za našo lunarno misijo bodo potrebna 4 vozila: 2 lunarna roverja za raziskovanje tal in iskanje vode v drugih kraterjih ter 2 transportni vozili, eno za ljudi in eno za material. Vsak rover bo imel zmogljivost 250 kilogramov tovora in doseg 150 kilometrov na Luni, njegova največja hitrost pa bo 18 km/h. Vozilo za prevoz ljudi bo imelo zmogljivost za 4 astronavte, vozilo za prevoz materialov pa bo imelo zmogljivost 1,5 tone tovora in dvižni sistem za učinkovito natovarjanje in raztovarjanje materiala. Vsa vozila bodo na Luno prepeljana z raketo SpaceX Starship, na njej pa bo ostal izvlečni žerjav. Vsako vozilo bo opremljeno z napredno komunikacijsko, navigacijsko in varnostno tehnologijo, ki bo zagotavljala učinkovitost in varnost misije. Enega od omenjenih roverjev smo posebej zasnovali.

Drugi projekti: