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.

Dark side of the Moon

ŠC Ptuj, Strojna šola  Ptuj-Maribor    Slovenija 17, 18   6 / Slovenski
Programska oprema za 3D oblikovanje: Fusion 360



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


https://www.ptujvesolje.si/moon-camp-challange/dark-side-of-the-moon

1.1 - Opis projekta

Ko se astronavti zbudijo, je njihova jutranja rutina precej podobna naši tukaj na Zemlji, saj imajo še vedno enake higienske potrebe, le način zadovoljevanja teh potreb je nekoliko drugačen zaradi lunine gravitacije. Ko konča svojo jutranjo rutino, astronavt začne s svojimi delovnimi nalogami za ta dan, ki lahko vključujejo številne različne naloge. Astronavti svoje dneve preživljajo pri znanstvenih eksperimentih, ki zahtevajo njihov prispevek, spremljajo projekte, ki jih nadzirajo s tal, in sodelujejo pri medicinskih poskusih, da ugotovijo, kako dobro se njihova telesa prilagajajo dolgotrajnemu življenju v vesolju. Koliko pojedo, je odvisno od astronavta, saj se kalorične potrebe za vsakega od njih razlikujejo. Majhna astronavtka potrebuje le približno 1900 kalorij na dan, medtem ko velik moški potrebuje približno 3200 kalorij. Koliko časa potrebujejo, da pojedo, je odvisno od tega, kaj jedo in koliko časa za pripravo potrebujejo. Nekatere prigrizke v vesolju, na primer sadje, lahko pojedo takoj, zato je to dobra možnost, če želi astronavt hitro dopolniti gorivo. Na Zemlji ni nič boljšega, kot po dolgem dnevu v službi oditi v posteljo in se dobro naspati. Ista zgodba je v vesolju, le da se astronavti namesto v posteljah udobno namestijo v svojih spalnih vrečah v osebne kabini posadke. Če imajo težave s spanjem, lahko astronavti ta načrtovani čas preživijo tudi v klepetu ali branju.

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

*

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

Našo lunino bazo bomo zgradili na severnem robu kraterja Peary. Ker je krater najbližje severnemu luninemu polu, je skoraj vedno osvetljen, kar ustvarja okolje z razmeroma stabilno temperaturo in zagotavlja zanesljiv vir sončne energije. Zasenčena območja tal pa vsebujejo zamrznjeno vodo, ki jo lahko rudarimo in jo uporabimo v znanstvenih poskusih, ali pa jo uporabimo kot vir pitne vode.

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.

Opišite tehnike in materiale, ki jih boste uporabili. Naš Moon Camp bi zgradili s 3D tiskanjem. Na Luno bi poslali 3D tiskalnike in jih tam sestavili ter pripravili za delo. Za tiskanje bi uporabili material regolit, ki se nahaja na Luni. Regolit je material, ki ga sestavljajo drobni delci, kamni in prah, kar bi lahko omogočilo 3D tiskanje po meri in gradnjo bivalnih enot na Luni. Za 3D tiskanje na Luni bi bilo potrebno prilagoditi tiskalnike za delovanje v ekstremnih pogojih. Tiskalnik bi moral biti prilagojen za delovanje v razmerah z nizko gravitacijo in ekstremnimi temperaturami, ki se spreminjajo od dneva do noči. Tiskalniki bi delovali na sončno energijo, saj je sončna svetloba na Luni bolj intenzivna kot na Zemlji. Gradnja Moon Campa s 3D tiskanjem bi lahko ponudila številne prednosti, kot so nižji stroški prevoza materialov z Zemlje, nižja poraba energije in bolj trajnostna gradnja na Luni. Vendar bi bilo treba pred gradnjo temeljito razmisliti o načrtovanju in pripraviti ustrezne tiskalnike za delovanje v razmerah na Luni.

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

Ko smo izbirali material za našo lunino bazo, smo upoštevali sevanja, meteorite, najbolj pa visoka temperaturna nihanja. Zato je baza izdelana iz regulita (lunina prst). Ker smo se odločili za 3D tiskanje, smo morali regulirati zmešati z vodo, da smo dobili beton. Zdraven tega, da ima regulit nizko toplotno prevodnost in odlično mehansko trdnost, je tudi prožen, a trpežen in odporen na udarce, kar pomeni, da so astronavti zaščiteni pred visokimi temperaturnimi nihanji in meteoriti. Prav tako bomo namesto običajnega stekla uporabili steklo iz regulita, ki se izdela s pomočjo taljenja regulita. Same stene so dovolj debele, da nas ščitijo pred sevanjem. Prav tako so notranja vrata lope zasnovana tako, da zapirajo prostor, tako da osnova ne bo izpostavljena praznini, tlak in raven kisika pa bo mogoče spraviti v normalne, varne parametre. Na ta način bomo čim več uporabljali sredstva, ki so nam dostopna na samem luninem površju.

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

VODA: Ko bo baza postavljena, bomo zamrznjeno vodo v območju baze izkopali, ustavili ter sfiltrirali in jo shranili ter uporabili v bazi. Za dodatno vodo bomo prečistili in sfiltrirali tudi urin. Ta sistem naj bi sčasoma povečal količino vode, ki je na voljo v bazi, saj je količina vode, proizvedene z urinom, zaradi oksidacije hrane približno 10% večja od zaužite. Zraven tega se lahko ostanki filtriranja urina uporabijo kot gnojilo za tla.
HRANA: Astronavti se ne morejo večno prehranjevati s pakirano hrano, vendar bodo morali to početi nekaj mesecev, dokler zelenjava v rastlinjaku ne zraste. Člani posadke bodo večinoma živeli od rastlinske prehrane, z dodatnimi zalogami mesa in beljakovin z Zemlje. Zelenjavo bodo botaniki gojili v rastlinjaku, kjer bomo sadili: - krompir, zeleni grah in sojo, zaradi ogljikovih hidratov, sladkorjev, kalcija in vlaknin ter vitaminov A, K in C; - lubenico in kumare, zaradi visoke vsebnosti vode in sladkorjev.
ELEKTRIČNA ENERGIJA: Naša lokacija je skoraj vedno osvetljena, zato bodo naši glavni vir električne energije zagotovili sončni paneli. Odvečno energijo bomo shranili v baterije, ki jih bomo uporabili, ko bo potrebno.
ZRAK: Na začetku se bo uporabil stisnjen zrak iz Zemlje. Čez čas, ko bodo rastline rastle, bodo zagotavljale še en vir kisika. Pridobivali ga bomo tudi z ekstrakcijo kisika, ki se izvaja z elektrolizo taline soli, pri kateri regolit potopijo v raztaljen kalcijev klorid s temperaturo 950 stopinj Celzija, ki opravlja vlogo elektrolita. Regolit pri tej temperaturi ostane v trdnem agregatnem stanju, ko skozenj spustijo električni tok, pa se iz njega izloči kisik in se nabira na anodi. Regolit se pri tem spremeni v kovinske zlitine, ki bodo na Luni prav tako uporabne.

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

Če hočemo, da smo ljudje dolgoročno prisotni na Luni, je ključnega pomena, da vemo, kam in kako z odpadki. Ena od rešitev je, da na Luno pošljemo samo stvari, ki so večnamenske. Druga rešitev je, da smeti recikliramo. To je na Luni kar zahtevno. Zato bi smeti, ki jih ne moremo reciklirati stisnili, da bi zavzele čim manj prostora in jih odpeljali nazaj na Zemljo. V skrajnem primeru bi nekatere smeti zakopali.

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

Za komunikacijo bi uporabili EME sistem (komunikacija Zemlja-Mesec-Zemlja), ki uporablja radijske valove. Na Zemlji bi se predhodno postavil oddajnik, ki bi oddajal valove, kateri bi potovali do Lune, od katere bi se odbili nazaj na Zemljo v sprejemnik.

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.)

Največji poudarek bi naša baza imela na znanstvenih raziskavah in poskusih. Raziskovali bi lunino površje in sestavo površja ter se osredotočali na pridobivanje podatkov o tem, kako lahko Luno ljudje uporabijo za nadaljnje raziskovanje vesolja s pomočjo teleskopov... Tako bi lahko celo napovedali, kdaj bodo meteoriti zadeli katerega od bližnjih planetov, ali pa preprosto odkrili še kakšno novo zvezdo ali planet.

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

Da bi se čim bolj približali nemogočim razmeram na Luni, bi naše avstronavte poslali na Antarktiko, za tem pa še v puščavo. Ena od pomembnih stvari je, da bi jih tam pustili same v skupini, kjer bi morali sodelovati kot ekipa. Veščine, ki bi se jih tam naučili, bi jim na Luni zelo koristile. Predvsem pa je pomembno medsebojno sodelovanje. Avstronavte bi se ustrezno fizično in psihično pripravili, da bi lahko v zahtevnih situacijah pravilno ravnali.

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.

Na samo Luno bi leteli z raketami, ki so računalniško vodene in lahke za urejanje. S tem bi zagotovili, da bi vsak bil sposoben upravljati raketo. Ko bi pristali na Luni, bi za nadaljne raziskave po Luni uporabljali posebne roverje, ki so prilagojeni težkim razmeram na Luni (Ne samo za velike temparaturne razlike ampak tudi za Lunin teren). Roverje bi uporabljali za prevoz ljudi in za prevoz materiala in potrebščin za nadaljnje raziskave.