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: Boscosmos

Publiczne Salezjańskie Liceum Ogólnokształcące  Krakov    Poljska 17 do 18 let Visoko pohvaljeno oblikovanje - države članice ESA in Kanada

Zunanji pregledovalnik za projekt 3d

Opis projekta

[42]

Opišite svoj projekt Moon Camp.

Naš projekt je nastal zaradi sodelovanja petih domiselnih in energičnih prijateljev: Magdalena, Szymon, Jakub, Albert in Krzysztof. Že od nekdaj nas zanima astronomija, zato nas je priložnost, da oblikujemo lastno lunarno bazo, naravnost navdušila. Dosežek je zahteval tri mesece trdega in plodnega dela. Želeli smo, da bi bil naš projekt čim bolj natančen in potencialno uporaben za vesoljsko agencijo, zato smo izkoristili pomoč strokovnjakov - našega mentorja, astrofizika s Poljske akademije znanosti, in njegovega kolega, specializiranega za gradnjo predorov. Odločili smo se za gradnjo dvonivojskega kompleksa na robu kraterja Shackleton, v bližini luninega južnega pola. Naš projekt odlikujeta minimalizem in uporabnost, hkrati pa je pomembno tudi fizično in duševno udobje astronavtov. V nadaljnjih delih tega poročila želimo pojasniti številna vprašanja in prikazati naše odločitve.

Kje želite zgraditi svoj Moon Camp?

Ob upoštevanju številnih dejavnikov smo se odločili za krater Shackleton. Odločili smo se za gradnjo dvonadstropnega kompleksa na zunanjem pobočju roba kraterja. Naša odločitev je povsem upravičena in prinaša številne prednosti. Prvič, rob kraterja Shackleton je skoraj ves čas obsijan s soncem, kar je ugodno za razvoj fotovoltaične elektrarne, ki bi bila odličen vir energije. Poleg tega je temperatura na vrhovih v primerjavi z drugimi kraji na Luni zmerna. Drugič, nahaja se na južnem polu Lune, kjer so verjetno nahajališča lunine vode. Tudi sam krater domnevno vsebuje sledove vode na dnu. To bi znatno olajšalo pridobivanje te zelo potrebne spojine. Tretjič, zaradi podzemne gradnje in pokritosti z lunarno prstjo bi bila baza manj izpostavljena nevarnostim, kot so meteorji ali vesoljsko sevanje.

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

Predor v obodu bomo zgradili po novogoriški metodi. Ta je zelo učinkovita, pri tem pa ne porabi preveč materiala in časa. Prednost je tudi v tem, da kar najbolj izkoristimo geološko trdnost, ki je na voljo v okoliških kamninah, in stabiliziramo predor. Faze gradnje vključujejo nameščanje eksplozivov v izbrano pripravljene reže, razstreljevanje skale, odstranjevanje ruševin in utrjevanje predora. Ključnega pomena je zaščititi opremo pred luninim prahom, ki bo pri razstreljevanju kamnin priletel v zrak. Poleg tega bomo lunin regolit uporabili pri 3D-tiskanju. Na ta način bomo lahko izdelali potrebne elemente baze na Luni. Energija iz sončnih kolektorjev bi bila ustrezen vir energije za to delo. Zaključni del dela se nanaša na zasaditev vseh ključnih naprav in opreme v dvonadstropni bazi. Za strukturno podlago znotraj predora bi lahko uporabili raketne lupine.

Voda
Hrana
Električna energija
Air

Vodo bi pridobivali z dna kraterja s pomočjo dveh specializiranih Nasinih robotov RASSOR. Ta izkopavalnika RC, ki bi ju upravljali astronavti, bi zbirala regolit, ki vsebuje kristale vode. Nato bi ga prepeljali v bazo in ga toplotno obdelali, kar je opisano v Nasinem projektu RESOLVE. Nato bi del vode mineralizirali za uživanje. Nato bi jo zbirali v neprepustnih in temnih posodah pri temperaturi 2 °C-12 °C, da bi preprečili kvarjenje. Ta postopek bi ob upoštevanju največje učinkovitosti pretvorbe in koncentracije vode 3% v regolitu lahko pokril mesečne potrebe ljudi v približno 7,65 urah za 15 dni.

Naš projekt vključuje izgradnjo lunarnega rastlinjaka, katerega cilj je razviti samozadostnost. V skladu s projektom raziskovalne skupine Univerze v Arizoni, ki jo vodi prof. Giacomellija, bi se v njem proizvedlo 50% kalorij za celotno posadko. Zamisel je, da bi rastline gojili v prostoru, ločenem s plastičnim zaslonom. Sistem vsebuje natrijeve sijalke in ovojnice za shranjevanje semen, pri čemer se popolnoma opusti uporaba zemlje za gojenje rastlin. Preostanek potrebne hrane bi zagotovili z mesom, vzgojenim in vitro v našem laboratoriju. To bi astronavtom omogočilo uravnoteženo prehrano na Luni.

Za oskrbo baze z električno energijo bomo uporabili sončno elektrarno na robu kraterja in regolita. Z obdelavo regolita lahko vanj shranimo toplotno energijo, ki jo bomo nato z minimalnimi izgubami po ogrevani cevi s prevodno tekočino prenesli v Stirlingov motor. Ta sistem in fotonapetostni paneli bodo lahko vsak dan proizvedli potrebnih 122 kW energije.

Za zagotavljanje zraka bomo uporabili kovino. Ta je sestavljena iz dodajanja kalcijevega klorida (CaCl2) regolitu, segrevanja na 950 °C in uporabe elektrike. Nato bomo dobili kovinske zlitine in kisik. Za čiščenje kisika bomo uporabili filtre, ki jih bomo morali prenesti z Zemlje. S štirimi tonami lunine kamnine lahko proizvedemo 1,4 tone kisika. Raziskovalci so izračunali, da bi lahko s štirimi reaktorji proizvedli eno tono kisika na leto, kar nam zagotavlja približno 83 kilogramov čistega kisika na mesec. Ena enota RASSOR bo morala delovati dodatne 3 ure na mesec.

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.

Okoljske razmere na izbrani lokaciji so v primerjavi z drugimi deli Lune precej dobre, vendar še vedno zelo neugodne za ljudi. Glavne težave so: nizka temperatura, vesoljsko sevanje in možnost zadetka meteorita. Večji del naše baze je skrit na zunanjem pobočju kraterja, ki ga prekriva debela plast luninega regolita. Ta predstavlja dobro zaščito pred meteoriti in sevanjem. Zaradi odpornosti lunine kamnine na toplotno prevodnost je tudi odlična toplotna izolacija. Segment baze zunaj pobočja ima enako dobro zaščito - stene iz aluminija, jekla in MLI.

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

Človeška bitja so bila z milijoni let evolucije prilagojena na 24-urni dnevni cikel. V bazi na Luni so razmere povsem drugačne. Sonce je vedno vzhajajoče, zato se morajo astronavti prilagoditi tem razmeram in narediti načrt, ki vključuje čas za spanje, raziskave, usposabljanje in nekaj obrokov. Posadko vsako jutro po osmih urah spanja zbudi alarm. Nato se v kopalnici oprhajo. Nato se astronavti oblečejo in se zberejo v jedilnici, kjer zajtrkujejo. Sestavljajo ga hrana v plastičnih vrečkah, zelenjava in pijača, ki jo skrbno pijejo s slamico. Nato se natančno uro in pol po jutranjem klicu astronavti posvetijo nalogam, ki so jim dodeljene za ta dan. Vsak astronavt ima svoje delo, kot so opazovanje objektov na nebu, izvajanje poskusov, s katerimi ugotavljajo, kako človeško telo deluje na drugem planetu, pridobivanje surovin, na primer luninega regolita z zamrznjeno vodo. To je tudi dober čas za raziskave za razumevanje geologije kamninske podlage na Luni. Za te dejavnosti so namenjeni posebni prostori. Naslednja ura je namenjena kosilu in sprostitvi. Druga dnevna rutina pri telovadbi: dve uri telovadbe vsak dan pomagata ohraniti nekaj tonusa v mišicah. Astronavti morajo nameniti čas tudi za dela, ki jih ni mogoče predvideti, kot so popravilo pokvarjenih naprav in ohranjanje opreme, ki se uporablja zunaj baze. Komunikacija v nujnih primerih znotraj postaje bo zelo funkcionalna zaradi posebnega sistema zvočnikov, nameščenih po bazi. Njihova glavna naloga je reprodukcija naravnih zvokov, ki jih lahko slišimo na Zemlji. Zaradi tega bodo astronavti lahko ohranili duševno zdravje. Vzpostavljen bo tudi poseben strežnik. Ta bo ljudem v bazi omogočal povezavo z Zemljo prek satelitske komunikacije in udeležbo na predavanjih ali konferencah. Astronavti imajo običajno dve uri na dan, da s pomočjo tega sistema posredujejo poročilo vodstvu na Zemlji, se povežejo s svojimi sorodniki ali se udeležijo predavanja. Ko se dan konča, torej ducat ur po prebujanju, posadka poje zadnjo večerjo. Preden gredo astronavti spat, imajo eno uro prostega časa. Pošljejo lahko nekaj elektronskih sporočil in sporočil svojim družinam, si ogledajo nekaj filmov ali pa preprosto preživijo čas skupaj z igranjem iger.



← Vsi projekti