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: Floreat Kendricka

Gimnazija Kendrick  Bracknell    Združeno kraljestvo 17 do 18 let

Zunanji pregledovalnik za projekt 3d

Opis projekta

[42]

Opišite svoj projekt Moon Camp.

Naš Moon Camp je baza na Luni, v kateri lahko bivajo do tri osebe. Izkorišča lokalne vire Lune za zagotavljanje zraka za dihanje, čiste vode, hrane ter zaščite pred sevanjem in meteorji. Naš lunin tabor smo zasnovali tako, da je trajnosten in ekonomičen, hkrati pa astronavtom zagotavlja varnost in popolno opremo za vse njihove potrebe, tako za preživetje kot za raziskave. Verjamemo, da bi naš tabor lahko uporabili tudi kot potencialno zemeljsko bazo za Nasin projekt lunarnih vrat (v primeru izrednih razmer na krovu lunarnih vrat, ko bi potrebovali zaloge iz tabora). Omeniti je treba tudi, da je bila naša zasnova Fusion 360 80-krat pomanjšana, da bi bila primerna za tridimenzionalno tiskanje.

Kje želite zgraditi svoj Moon Camp?

Naš Moon Camp bomo postavili na severnem robu kraterja Peary, saj se tu nahajajo štiri gorska območja. Te neimenovane "vrhove večne svetlobe" smo izbrali kot lokacijo, saj bi stalna sončna svetloba pomenila, da je lokacija primerna za sončno elektrarno, ki bi imela zanesljiv vir energije. Čeprav bodo naši sončni paneli in kmetijska kupola na površju gorskih regij, bomo za glavno bazo (vključno z bivalnimi prostori, laboratoriji in telovadnico) kopali pod zemljo. Prednost podzemne baze je, da bomo zaščiteni pred meteoriti in sevanjem. Poleg tega bo zaradi bivanja na vrhovih večne svetlobe temperatura razmeroma stabilna (v povprečju bi bila -50 °C; primerljiva z zimskimi razmerami v krajih, kot sta Sibirija in Antarktika).

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

Larry Beyer z Univerze v Pittsburgu je prvi predlagal lunarni beton, gradbeni material, podoben betonu in izdelan iz regolita. Naša baza bo zgrajena večinoma iz tega materiala in aluminija. Lunarcrete je idealen material, saj bo v luninem taboru zlahka na voljo, poleg tega pa ima približno enako gostoto kot aluminij (~3g/cm³), kar pomeni, da bo vzdržal težo tal nad njim. Zračna zapornica bo na površini, da bo omogočala enostaven dostop v bazo in iz nje, naša kmetijska kmetija pa bo potopljena tako, da bo strop izpostavljen sončni svetlobi, vendar bo tudi zaščiten. Astronavti se bodo med prostori premikali s predori, vsak prostor pa je zaprt z zračno zaporo, tako da v primeru, da se v enem prostoru naredi kakšna poškodba, ni ogrožena celotna baza. 

Voda
Hrana
Električna energija
Air

Vodikove gorivne celice bi lahko zagotovile pitno vodo in rezervne zaloge energije poleg sončnih kolektorjev. Glede na količino proizvedene električne energije so majhne. Pri tem bi potrebovali zalogo kisika (ki ga lahko pridobimo iz lunine prahu/farma) in vodika. Poleg tega, ker bi bila naša baza na luninem severnem polu, bi verjetno lahko kot vir vode uporabili njegov lunin led. S kapljicami klora jo lahko steriliziramo, da uničimo patogene organizme, za odstranitev visokih koncentracij kemikalij pa bi jo bilo treba ustrezno filtrirati.

Pridelke bi gojili v hidroponičnem gojišču. Hidroponiko uporabljajo kmetje v komercialne namene, saj z njo v krajšem času pridelajo zdrave rastline kot s tradicionalnimi metodami in jih ni treba nenehno zalivati, saj se voda lahko ponovno uporabi, vsebnost hranil pa lahko nadzorujete tako, da jih raztopite v vodi. Za gojenje različnih rastlin so potrebni različni pogoji za njihovo gojenje, zato bi imela kmetija nadstropja, ki bi bila vsa izpostavljena sončni svetlobi, vendar z nadzorovanimi temperaturami in vlažnostjo. Hrana bi se pripravljala v bazi, elektrika pa bi se dobavljala iz panelov/gorivnih celic.

Kot smo že omenili, ima naša lokacija neverjetno prednost, saj se nahaja na območju večnega sonca. Sončni paneli, nameščeni na površini naše baze, bi imeli stalen vir energije (ker so na vrhovih večnega sonca) in bi lahko zagotavljali zanesljiv vir energije, ki bi bazi omogočal nemoteno delovanje. Rezervni vir energije so vodikove gorivne celice, ki združujejo vodik in kisik ter pri tem sproščajo energijo. Njihov edini odpadni produkt je voda, ki se bo uporabljala za kuhanje, čiščenje itd.

Kisikarna ESA pridobiva kisik, ki je ujet v luninem prahu, zato bo naš glavni vir kisika. Rastline bodo zaradi fotosinteze sekundarni vir kisika, saj bodo pomagale vzdrževati del kisika. Da bi preprečili implozijo, bomo skušali tlak zraka prilagoditi pritisku v zemeljskem podzemlju. V ozračju bo 30-40% kisika, preostanek pa dušika, ki ga bomo prenašali v obliki tekočega dušika. Da bi preprečili kopičenje odpadkov in strupenih plinov, bomo za absorpcijo ogljikovega dioksida uporabljali sodo in apno, za odstranjevanje metana iz prezračevalnih sistemov pa filtre z aktivnim ogljem.

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.

Lunarni beton ima enako natezno trdnost kot zemeljski beton, zato je močan material, ki lahko vzdrži težo okoliških tal. Ker je baza zgrajena pod zemljo, bo dobro zaščitena pred meteoriti in sevanjem. Sončni paneli in streha kmetije ne bodo zgrajeni iz komercialnega stekla, saj je preveč krhko. Zaščito solarnih panelov in kmetije bo zagotavljalo lunarno steklo, saj ima veliko skupnih lastnosti s steklenimi vlakni, ker pa je izdelano iz regolita, se zmanjšajo stroški prevoza steklenih vlaken na Luno. Poleg tega zaradi svoje prozornosti še vedno omogoča sončni svetlobi, da doseže kmetijo za fotosintezo. Z zagotavljanjem visoke ravni higiene za astronavte in bazo bodo astronavti zaščiteni pred morebitnimi mikrobi, ki bi lahko mutirali zaradi sevanja zunaj baze.

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

Astronavti se po 8 urah spanja prebudijo z budilko, nastavljeno na GMT. Po osvežitvi si privoščijo zajtrk z visoko vsebnostjo beljakovin, nato pa se odpravijo na začetek dneva.

Vsakodnevno se opravljajo vzdrževalni pregledi sistemov za podporo življenja, vključno s stroji, regulatorji (vzdržujejo stalno sestavo ozračja) in filtri (preprečujejo nastajanje škodljivih delcev), da se zagotovijo varni pogoji. Astronavti morajo vsak dan 2 uri telovaditi v telovadnici; zaradi manjše jakosti gravitacijskega polja je za gibanje potrebna manjša sila. Če ne bodo upoštevali tega strogega režima vadbe, bodo izgubili mišično maso in kostno gostoto, kar bi škodovalo njihovemu zdravju po vrnitvi na Zemljo. 

 

Astronavti se oblečejo v kupoli, zračni zapornici z dvema vratoma, ki preprečuje uhajanje zraka iz notranjosti postaje. Obleke so pod pritiskom in opremljene s čistim kisikom (pomaga pri razstrupljanju pljuč) ter 1,9 litra vode, ki je na voljo za pitje skozi cev, kar omogoča dolge sprehode po Luni. Ko so zunaj, astronavti zbirajo lunine vzorce za izvajanje poskusov in raziskav. Če morajo potovati na druga območja Lune (npr. kraterje ali območja luninega ledu), uporabljajo lunarno vrtljivo vozilo, opremljeno z navigacijskimi sistemi. Če delajo v bližini tabora, se astronavti vrnejo na kosilo, ki ga pripravijo v kuhinji. 

 

Dnevni urnik prehranjevanja je lahko neenakomeren, saj lahko raziskovanje na pešcu ali roverju traja od 5 do 8 ur naenkrat. Polne obroke lahko zaužijejo le pred izletom v vesolje in po njem. Astronavti lahko na dolgih sprehodih po Luni kot prigrizek nosijo sadje ali žitne ploščice (ki jih pojedo takoj po odprtju, da preprečijo plavajoče drobtine). Obroki čez dan so sestavljeni iz svežih pridelkov, pridelanih na kmetiji, in prehranskih dodatkov. Kuhinja, ki je na voljo, omogoča ogrevanje in kuhanje obrokov podobno kot na Zemlji. Zbrani vzorci se prepeljejo v laboratorij, kjer se z različnimi aparaturami, kot so spektrometri, analizira njihova kemična sestava. Podatki se pretvorijo v digitalno obliko in nato pošljejo na Zemljo za nadaljnje izračunavanje in beleženje. Astronavti uporabljajo observatorij z več zmogljivimi teleskopi za astronomijo za raziskovanje glavnih zvezd, galaksij in planetov, ki jih je bolje opazovati z Lune. Po dolgem dnevu na Luni se vrnejo v tabor in obiščejo kmetijo, kjer gojijo rastline za večerjo. Nekaj ur po večerji se sprostijo s prostočasnimi dejavnostmi, kot so igranje kart, telovadba ali druženje z družino.



← Vsi projekti