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: Projekt Sequana

Cowes Enterprise College  Cowes    Združeno kraljestvo 15 do 16 let Prvo mesto - države članice ESA in Kanada

Zunanji pregledovalnik za projekt 3d

Opis projekta

[42]

Opišite svoj projekt Moon Camp.

Naš lunarni tabor je zasnovan kot prva postojanka na Luni za raziskovanje ter znanstveni in infrastrukturni razvoj in je zasnovan tako, da je primeren za bivanje ves lunarni cikel. Za zaščito uporabljamo lavinsko cev, zato za postavitev ne bo potrebno veliko izkopavanja ali težke zaščite pred sevanjem z Zemlje. Baza je razdeljena na različne dele, od katerih ima vsak svoj namen in opremo, na primer za medicinsko ali hidroponsko zdravljenje, pri čemer bo slednje dodajalo hranila v vodo, ki bo šla v hidroponske prostore, in uporabljalo eksperimentalni akvaponski sistem, da bi ugotovili, kako se na Luni razvijajo ribe kot potencialni vir hrane. Baza je zasnovana tako, da omogoča dostop do lokalnih virov, kot so led iz kraterjev ter kovine in drugi viri na površju. Projekt je zasnovan kot izhodišče za nadaljnjo širitev baze, ki bo omogočila večjo posadko in več virov.

Kje želite zgraditi svoj Moon Camp?

Lunina baza bo blizu severnega tečaja. Odločili smo se, da je to najboljša lokacija, saj so v bližini luninega severnega pola kraterji, na dnu katerih je vodni led. Led lahko iz kraterjev izkopljemo in ga prinesemo nazaj v bazo. Bližina severnega tečaja pomeni, da vozilom, ki potujejo do kraterjev, ne bo treba potovati daleč. Preden se vrne v bazo, bo izkopalo led.
Naša baza bo verjetno v kraterju Philolaus, saj se domneva, da so tam lavne cevi. Bližje polom je sonce na nebu skoraj stalno, zato lahko sončno energijo uporabljamo ves čas. Našo bazo želimo postaviti v lavinski cevi, saj bo tako zaščitena pred sevanjem in mikrometeoriti. Če bodo lavne cevi odkrite severneje, jih bomo uporabili namesto njih.

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

Za izgradnjo baze bi modularne dele poslali z raketami s koristnim tovorom. Deli bi se nato uporabili za gradnjo različnih struktur in vozil. Tla baze bodo zgrajena iz trikotnih plošč iz aluminija s šesterokotnim jedrom, da se ohrani trdnost, vendar zmanjša teža in s tem znižajo stroški. Stene bodo izdelane iz aluminijastih palic, oblikovanih v kupolo, in trislojnega plastičnega platna, tako da bo mogoče s senzorji zaznati morebitna puščanja in ugotoviti, katera plast oziroma plasti so se preluknjale. Vozila bodo poslana na površje v delih, ki jih je mogoče zlahka sestaviti; deli morajo biti dovolj robustni za nadaljnjo uporabo brez popravil, vendar bodo popravila za vozila potekala v lopi na površju, ki bo izdelana iz kovinskih plošč, poslanih z Zemlje. Rezervoarji in druga zunanja oprema bodo poslani po delih in sestavljeni na Luni.

Voda
Hrana
Električna energija
Air

Ko bo baza postavljena, bo raketa z lijakom poletela po suborbitalni trajektoriji do kraterjev z ledom na dnu in pristala v kraterju. Led se bo izkopal in shranil v radialnih odstranljivih rezervoarjih. Po vrnitvi v bazo se bo led raztovoril v velik kovinski rezervoar. Med luninim dnevom se bo rezervoar segrel zaradi sončne toplotne energije. Ko se bo led talil, bo voda potonila na dno rezervoarja. Voda bo tekla po zakopanih ceveh v črpalno postajo, da bo voda uporabna v bazi.

Hrano bodo botaniki pridelovali v hidroponičnih poljih. Hidroponika bo sestavljena iz vrst cevi, v katerih bodo na vsakih 457,2 mm nameščene luknje. Cevi bodo na tirnicah, da jih bo mogoče premikati za dostop do drugih vrst. Gojili bomo sojo za beljakovine, kalcij in maščobe, sladki krompir za ogljikove hidrate in vitamin A, race/pačja jajca za beljakovine, vitamina B in D, papriko za vitamina C in E ter brstični ohrovt za vitamin K. Race morajo biti genetsko raznolike, zato bomo vzeli neoplojene jajčne celice. Za pripravo hrane bo na voljo kuhinja.

Čez dan se bo uporabljala sončna energija. Paneli so potrebni za napajanje celotne baze in polnjenje baterij za noč. Da bo baza ponoči imela dovolj energije, je treba uporabiti mešanico virov energije. Rešitev je uporaba vodikovih gorivnih celic, ki čez dan elektrolizirajo vodo in jo spremenijo v H2 in O2, ki ju je mogoče zgorevati, da se sprosti energija. Druga rešitev je RTG (radioizotopno-termična generacija), vendar zaradi sevanja, ki ga proizvaja, ni najboljša. Človeške iztrebke bi lahko razgradili v metan in jih sežgali za pridobivanje energije.

Začetni vir kisika bo uvožen z Zemlje. Vodo bomo elektrolitizirali, da bi pridobili kisik. Pri tem postopku bo nastal tudi vodik, ki ga lahko ponovno uporabimo v istem postopku. Vodo, pridobljeno s taljenjem luninega ledu, bomo elektrolitizirali. Delno količino kisika bomo pridobili iz spojin, ki jih najdemo v luninih rudah, med katerimi so aluminijev oksid, železov(||) oksid, titanov dioksid, natrijev oksid itd. Dušik bo najverjetneje treba uvoziti z 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.

Tabor na Luni bo zaščiten pred nevarnostmi iz vesolja, saj je zgrajen v cevi iz lave. To bo zagotovilo zaščito pred mikrometeoriti, ekstremnimi temperaturami in ionizirajočim sevanjem sonca in globokega vesolja. Umetno bosta vzpostavljena dnevni in nočni cikel, kar zagotavlja, da se rastline/živali obnašajo normalno in da člani posadke nimajo motenega spanca. Stene bodo vsebovale stabilno raven kisika in vlage, tako da bodo imeli vsi organizmi življenjski prostor za preživetje. Da se duševno zdravje posadke ne bi poslabšalo, bodo ohranjeni stiki med prijatelji in družino, vsaka oseba pa bo lahko imela en kilogram osebnih stvari. Naprave za telovadbo bodo poskrbele, da mišice in kostne strukture posadke ne bodo propadle zaradi pomanjkanja gravitacije. Da statična elektrika, ki jo ustvarjajo nabiti delci, ne bi poškodovala električne opreme, bo baza ozemljena na površini Lune.

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

Posadka ima izmenični vzorec spanja, zato sta v primeru nevarnosti budna vsaj dva člana posadke. Ko se vsak član prebudi, se umije in poje zajtrk, nato začne opravljati svoje delo. Vsak član posadke ima več vlog, ki jih mora opravljati, in na misiji sta dva strokovnjaka za delo, ki sta budna, medtem ko drugi spijo. Posadka bo spremljala sisteme v bazi in skrbela, da ne bo prišlo do kritičnih ali drugih okvar. Če se pokvari sestavni del ali sistem, bodo inženirji sistem ali stroj odpeljali v inženiring, če je v bazi, ali v lopo, kjer bo shranjena oprema, da bi zahtevali odpravo napak in omogočili, da poškodovani predmeti še naprej služijo misiji, če so predmeti poškodovani tako, da jih ni mogoče popraviti, bodo poslani nadomestni. Posadka bo materiale, ki jih bodo pridelali kombajni, prepeljala tudi do talilnice, kjer bo metalurg posadke, ki bo en sam, obdelal materiale in jih rafiniral, da bi pridobil uporabne surovine in kisik, saj je večina rud na Luni v obliki kovinskih oksidov. Botaniki bodo upravljali hidroponične in akvaponične sisteme, da bi zagotovili bazi dovolj hrane, vendar proizvedena hrana verjetno ne bo zadostovala za popolno samozadostnost, zato bo potrebna oskrba z živili z Zemlje, vendar se bo zaradi gojenja hrane podaljšal čas med oskrbovalnimi ladjami. Posadka bo izvajala znanstvene poskuse na svojem področju, da bi izboljšala razumevanje Lune, na primer njene geološke strukture ali učinkov nizke gravitacije na žive organizme. Te raziskave bodo pripomogle k boljšemu razumevanju, kako ustvariti vzdržno bazo na Luni ter načine in lokalne vire, ki bi jih lahko uporabili za razširitev baze in povečanje števila prebivalcev. Posadka bi lahko raziskala tudi prednosti in slabosti industrije in pridobivanja virov na Luni, kar bi lahko uporabili v prihodnosti pri gradnji velike baze ali naselbine na Luni. Posadka lahko kasneje v okviru projekta zgradi tudi nove objekte, poslane z Zemlje ali zgrajene iz virov in opreme na Luni. Pred lunino nočjo bo posadka ocenila vire in energijo, ki so shranjeni v bazi. Med nočjo bo spremljala raven vodika in po potrebi izklopila nekatere sisteme, da bi zagotovila, da baza ohrani energijo za kritične sisteme, kot je sistem za podporo življenja.



← Vsi projekti