moon_camp

Moon Camp Pioneers Galerija 2019-2020

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.

Ekipa: Moonwalkers

Collège Champittet  Vlečna kolesa    Švica 15 do 16 let

Zunanji pregledovalnik za projekt 3d

Opis projekta

[42]

Opišite svoj projekt Moon Camp.

Cilj našega tabora na Luni je zagotoviti najbolj učinkovito, praktično in varno okolje za daljše bivanje 2-4 astronavtov.

Odločili smo se za tabor, sestavljen iz dveh bivalnih prostorov, treh podzemnih modulov (za shranjevanje virov/vode in rastlinjaka), enega komunikacijskega centra, enega podzemnega laboratorija, enega objekta za fuzijske filtre za vodo, ene jedrske baterije (nameščene na varni razdalji od preostalega tabora) in enega polja sončnih panelov.

Vožnja med različnimi moduli bi potekala po zunanjih predorih, ki omogočajo varen in učinkovit način povezovanja. Varnost med vsemi prostori bodo zagotavljale tudi zračne zapornice.

Struktura taborišča bi bila sestavljena iz posameznih modulov, ki bi bili med seboj povezani s predori, dolgimi približno 5 do 10 metrov, kar bi v primeru katastrofalnega dogodka zagotovilo, da bi bil vsak modul varno izoliran od nevarnosti.

Tabor zagotavlja vse življenjske potrebščine s sistematičnimi napravami.

Kje želite zgraditi svoj Moon Camp?

Po temeljiti raziskavi smo na podlagi meril za lokacijo (temperature, razpoložljivost vode, razpoložljivost materiala, možnost zajemanja sončne energije in znanstveni interes) izbrali visoke gore na robovih velikih kraterjev na Luninih polih.

Prvič, na Luninih polih se nahaja dragocen led, ki je edinstven na polih in znanstveno dragocen. Poleg tega bi bil po poskusih na Luni, upajmo, zaradi naše naprave za fuzijske filtre primeren za pitje. Poleg tega lahko z elektrolizo vodo ločimo na vodik in kisik za gorivo in podporo življenju.

Drugi ključni vir je sončna svetloba, ki bi bila zaradi visoke lege in Luninih polov praktično večna, kar pomeni, da bi naši sončni kolektorji nenehno zbirali energijo.

Na Luninih polih je temperatura bolj konstantna, v nasprotju z ekstremnimi temperaturnimi nihanji na preostalem delu površja, kar pomeni, da bi se astronavt lažje prilagodil novemu okolju, prav tako pa bi bilo lažje tudi vzdrževanje opreme.

Kako nameravate zgraditi svoj Moon Camp? Opišite tehnike in materiale, ki jih boste uporabili.

Za zunanje zgradbe (geodetske kupole, predori in druge zgradbe) bomo uporabili koncept 3D tiskanja, pri katerem bo glavna sestavina gradbenega materiala lunarna zemlja. Stroj bo sestavljen iz robotske roke, ki bo tiskala geopolimerno betonsko zmes, znano kot "Lunarcrete", sestavljeno predvsem iz lunarnega regolita, ki bo izkopan s pomočjo LEB (Lunar Excavation Blade). Prav tako je mogoče edinstveno mešanico mineralov, ki vsebujejo kremen in železo, v lunarni zemlji z mikrovalovi stopiti v stekleno trdno snov.

Za podzemne zgradbe, kot sta skladišče in rastlinjak, bodo astronavti uporabili LEB, ki lahko izkoplje velike luknje, ki jih bodo pozneje dokončali z robotsko roko za 3D-tiskanje in zgradili stene. Lunarno izkopno rezilo se lahko uporabi tudi za čiščenje in teraformacijo zemljišča okoli baze za druge gradbene projekte, kot sta pristajalno območje in polje za sončne panele.

Voda
Hrana
Električna energija
Air

Zaradi praktične lokacije baze na Luninih polih, ki vsebujejo 600 milijonov ton skoraj čistega ledu, je to lahko glavni vir vode. Naprava za fuzijske filtre, ki se nahaja na robu naše baze, bo sprejela izkopani led in ga naredila pitnega (s številnimi fizikalnimi in kemičnimi postopki), kar bo astronavtom omogočilo dostop do zelo velike količine tega življenjsko pomembnega vira, ki se lahko uporablja ne le za pitje, temveč tudi za druga higienska opravila, kot sta tuširanje in stranišče.

Glavni vir hrane za prve astronavte v bazi bo hrana, ki jo bodo prinesli z Zemlje, in sicer v obliki konzerv in dehidrirane hrane. Za prve astronavte naj bi hrana, prinesena med prvim potovanjem, zadostovala, dokler se hrana ne bi začela proizvajati v rastlinjaku (posebnem podzemnem modulu). V rastlinjaku ne bo le proizvajala nujno potrebnega kisika, temveč bo v njem mogoče pridelovati tudi hrano, kot so krompir, paradižnik, rdeča pesa itd. Kasneje se lahko rastlinjak razširi za proizvodnjo več dobrin, odvisno od števila prisotnih astronavtov ali skladiščnih zmogljivosti.

Najprej bodo nameščeni sončni kolektorji, ki bodo na Luninih polih zelo učinkoviti zaradi velike in stalne količine sončne svetlobe. Dve bateriji, ki bosta nameščeni ob polju sončnih panelov, bosta shranjevali zajeto energijo.
Nato bo na varni razdalji od glavne baze nameščena jedrska baterija. Helij-3 je v izobilju v Luninih tleh (kjer ga je v milijardah let ustvaril sončni veter) in je ključna sestavina učinkovitega fuzijskega energetskega reaktorja. Za seboj ne pušča sevalnih odpadkov in ima velik energijski izkoristek na kilogram.

Kisik, ki ga astronavti potrebujejo za dihanje, bodo sprva uporabljali v obliki umetnega sistema za podporo življenja, ki jim bo zagotavljal dovolj kisika, dokler rastlinjak ne bo dovolj funkcionalen, da bo lahko proizvajal kisik in postal glavni vir. V rastlinjaku bo poseben prostor za rastline, ki proizvajajo kisik, kot so palma areka, drevo neem in Sansevieria Trifasciata Zeylanica (kačja rastlina).
Lunina zemlja vsebuje 40-45% kisika po masi, kar pomeni, da jo je mogoče s pomočjo sončne energije segreti na 2500 Kelvinov in iz nje odkleniti minerale, da se proizvede 100 gramov kisika za dihanje na vsak kilogram zemlje.

Kako nameravate zgraditi svoj Moon Camp? Katere materiale boste uporabili?

[54]

Okolje na Luni je za astronavte zelo nevarno. Razložite, kako jih bo vaš tabor na Luni zaščitil.

Po tem, ko smo vse življenjsko pomembne vire predhodno pokrili z našimi objekti in specializiranimi moduli, so glavne preostale nevarnosti naslednje: sevanje, meteoriti in temperatura.

Moduli v obliki geodetske kupole so zasnovani tako, da se razpršijo in zmanjšajo morebitne udarce, povprečna debelina togih sten pa je približno 0,5 metra, kar je dovolj za zaščito pred majhnimi asteroidi in sončnim sevanjem ter za izolacijo pred nizkimi lunarnimi temperaturami. Okoli Luninih polov se nahajajo tudi številne lavne cevi, ki jih je pred davnimi časi oblikovala bazaltna lava, ki je tekla po Luni. Široke so lahko tudi do 300 metrov in imajo stabilno temperaturo -20 °C. Te lavne cevi se lahko uporabijo pri prihodnji širitvi lunarne baze ali kot sekundarna možnost, če bi se prva lokacija poškodovala ali preprosto ne bi mogla delovati.

Opišite dan na Luni za svojo astronavtsko ekipo na taboru Moon Camp.

Da bi ostali zdravi, morajo astronavti redno spati od 8 do 9 ur in ostati budni 16 ur naenkrat.

Po prebujanju astronavti pojedo v enem od bivalnih prostorov in se seznanijo z dnevnim dogajanjem. Vsaj dve uri na dan morajo telovaditi, da ohranijo močne mišice in kosti, saj ima lahko šibka Lunina gravitacija negativne posledice pri vrnitvi na Zemljo.

Vendar bi se astronavti sprva v celoti posvetili gradnji taborišča. Astronavti bi najprej izkopali velike količine lunarne zemlje/regolita z lunarnim izkopnim rezilom (LEB), nato pa bi s pomočjo robotske roke za 3D-tiskanje opravili kemične postopke testiranja njenih lastnosti in jo spremenili v uporaben "lunarni beton" za gradnjo baze.

Po končanem taboru bo astronavtov dan sestavljen predvsem iz raziskovanja in eksperimentiranja. Delali bi v skupinah ali pa raziskovali individualno, odvisno od njihovega samostojnega strokovnega znanja in pogojev oziroma zahtev samega poskusa.

Eden od astronavtov bi se lahko na primer osredotočil na fiziološke učinke življenja v vesolju na ljudi in rastline, pri čemer bi testiral in eksperimentiral na astronavtih in v rastlinjaku ob različnih delih dneva. Drug astronavt bi lahko raziskoval samo Luno, raziskoval in analiziral okolje (pokrajino, meteorite, polarni led) ter eksperimentiral z lunarno zemljo/regolitom v laboratorijskem objektu. Še en astronavt bi bil v celoti predan dobrobiti tabora. Spremljal bi delovanje in različne mehanizme v taboru, kot so solarni paneli, jedrska baterija, rastlinjak, skladišče, komunikacijska naprava itd. Če bi bila prisotna le dva astronavta, bi oba redno nadzorovala delovanje in sestavne dele baze.

Zaradi velikosti, zapletenosti in pomembnosti taborišča je treba nenehno preverjati njegovo stanje. Ob koncu dneva in med zadnjim obrokom so se vsi astronavti sestali v bivalnih prostorih in se pogovorili. Prav tako bi morali pred spanjem še zadnjič pregledati celotno taborišče.

16-urno "budno obdobje" je v bistvu sestavljeno iz treh obrokov, med katerimi se morajo astronavti srečati, dveh ur fizične pripravljenosti, raziskav in poskusov ter stalnega vzdrževanja baze na Luni.



← Vsi projekti