Moon Camp Pioneers-galleri 2020-2021
I Moon Camp Pioneers ska varje lag 3D-designa ett komplett Moon Camp med hjälp av Fusion 360. De måste också förklara hur de kommer att använda lokala resurser, skydda astronauterna från farorna i rymden och beskriva bostads- och arbetsutrymmena.
Team: Ny teknisk grupp 7570
Technikum Ny teknik Zamość Polen 17, 16, 18, 19
Extern visare för 3d-projekt
Beskrivning av projektet
Vår bas grundades som ett sidoprojekt av flera medlemmar i New Tech Team 7570 från Zamość: Przemysław, Andrzej, Jakub, Wictoria och Bartłomiej. Vi utförde arbetet självständigt i över 4 månader, baserat på offentligt tillgängliga vetenskapliga studier och data. Vår bas har utformats som en fullstor forskningsanläggning som är beboelig under hela måncykeln. Vårt projekt kännetecknas av redundans, säkerhet och en stark betoning på astronauternas komfort och produktivitet. Vårt huvudmål var att skapa en vänlig miljö för liv och arbete, vilket är anledningen till att vi grupperade rummen i 3 typer:
Hela anläggningen ska drivas av ett enda integrerat datorsystem som tar hand om stationsparametrar, automatiska funktioner och säkerhet. Gränssnitten för att använda detta system finns bredvid varje dörr i hela anläggningen. För att inte vägen till nästa modul skulle stängas av om en av modulerna skulle gå sönder, beslutade vi oss för den tidigare nämnda redundansen. De flesta basmoduler kan nås på minst två sätt. Basen har också två huvudutgångar och en extra nödutgång. Projektet visar den slutliga konstruktionen av basen. DPå grund av att anläggningen täcks av regolit efter färdigställandet kommer det inte att vara möjligt att lätt expandera den. |
|||
Var vill du bygga ditt Moon Camp?
Vi planerar att bygga vår bas i en av de mikroföretagkratrar på den sydväst kant på Shackleton Krater. Kratet Shackleton är känd för faktum som för mer än 80% av varje orbital cykel av den månen, den är utsatt till solljus. Temperatur amplituder är mycket mindre där, och miljön är a liten mer människovänlig på denna respekt. I tillägg, den praktisk konstant Exponering på dess sluttningar till Solenergi Strålning gör den a mycket gynnsam plats för kraftförsörjning the station via solceller paneler. Av kontrast, den djup av den krater är fullständigt dold från Solenergi Strålning, så där är förmodligen is i tillräckliga mängder för att täcka det grundläggande behovets. Hur planerar du att bygga ditt Moon Camp? Beskriv vilka tekniker och material du kommer att använda.
När vi arbetade med vår bas inspirerades vi av den schematiska bilden av konstruktionen av ISS. Vi baserade basstrukturen på två viktiga moduler: anslutningen och den lämpliga uppgiften module. Var och en av dem kan byggas från separata, mindre element, vilket underlättar den tidskrävande och dyra transporten av moduler till silverklotets ytor. Vi delade upp konstruktionen av basen i 4 steg:
Miljön på månen är mycket farlig för astronauterna. Förklara hur ert månläger kommer att skydda dem.
De största hoten mot astronauter som bosätter sig på månen är: Temperaturamplitud, mikrometeorer och kosmisk strålning. Alla tre hoten kan till viss del undvikas genom att basen täcks med ett flera meter tjockt lager av regolit. Detta lager kommer att fungera som en termisk isolering från förhållandena på ytan. Till detta kommer värmesystemen inuti basen, som kommer att vara aktiverade under den tid då anläggningen kommer att vara belägen på ent den obelysta delen av månen, vilket bör möjliggöra gynnsamma arbets- och levnadsförhållanden för astronauterna. Regolitlagret ska också skydda astronauterna från strålning genom att fungera som ett tjockt lager betong. För att minska risken för att strålning tränger in i basen och att värmeenergi går förlorad kommer basmodulernas väggar att bestå av flera lager rostfritt stål och härdad aluminium, kevlar, polymerer och material, används för värmeisolering och strålningsskydd. Förklara hur ert månläger kommer att ge astronauterna:
|
|||
Vatten
|
Livsmedel
|
Elektricitet
|
Luft
|
Vatten kommer att levereras till basen tillsammans med regolit från månen av månrover och andra autonoma fordon. Iskristaller som utvinns från regolit kommer att kräva flera filtreringssteg innan de kan konsumeras. Det är därför vi har beslutat att använda dem som kylmedel för reaktorn, som är en av basens kraftkällor. Is, som tar upp värme från reaktorn, förvandlas till vattenånga som driver turbinen. Sedan fortsätter det heta vattnet att ledas till en separat krets. I denna krets, som går genom hela basen, kommer det att ge värmeenergi till insidan av basen, vilket ger lämpliga förhållanden för invånarna i basen. Värmesystemet, på olika platser, kommer också att innehålla kolfilter, som dessutom renar vatten. I slutet av kretsen kommer det dock att finnas det sista steget som ansvarar för mineralisering av vatten så att det är lämpligt för konsumtion. |
Växter som ruccola, tomater, vattenkrasse, rädisa, quinoa, gräslök, ärtor, sojabönor och purjolök kan odlas i månjord. Raket, vattenkrasse och rädisa producerar också frön på den. Den gradvisa gödslingen av jorden med hjälp av naturligt gödselmedel som produceras av stationens invånare kan på lång sikt göra det möjligt att odla andra växter och eventuellt få frön. För att skydda odlingen från strålning kommer den att bestå av två moduler, placerade som resten av basen under ett tjockt lager av regolit. Växterna kommer därför att odlas under artificiellt ljus. Odlingen kommer att vattnas med hjälp av ett sprinklersystem som hängs upp i modulens tak. Dessutom kommer den befruktade rommen att skickas till stationerna tillsammans med astronauterna, från vilka de ska kunna odla fisk på plats. En av modulerna kommer att ha ett akvarium avsett för detta ändamål. |
För att öka säkerheten på basen beslutade vi att använda två oberoende kraftsystem. Den första och huvudsakliga kraftkällan är naturligtvis solcellspaneler som är mycket effektiva under dessa förhållanden. Men för att skapa redundans och garantera säkerheten beslutade vi att placera en nödkraftkälla i basen i form av en kärnreaktor (med begränsad effekt för att minimera risken för strålning av basen och en katastrof). I händelse av skador på installationen av solcellspaneler kommer det att vara möjligt att tillfälligt öka generatorns effekt så att de tillfälligt kompletterar bristerna i strömförsörjningen för de element som är strategiska för driften av basen. Detta kommer att ge de boende på basen tid att reparera den skadade installationen, utan rädsla för att förlora strömmen och därmed stoppa de livsuppehållande installationerna på basen. |
Tankar med syre och andra element som utgör den luft som är lämplig för mänsklig andning kommer ursprungligen att behöva levereras till basen från jorden. På grund av det faktum att en person i andningsprocessen endast förbrukar syre, och resten av elementen återförs till atmosfären, kommer det att vara nödvändigt att fylla på endast syre. En del av det syre som krävs kommer att fyllas på av växter, men ett litet antal växter som odlas på stationen kommer inte att kunna fylla på lagret av detta element på en kontinuerlig basis. Därför kommer en del av det dricksvatten som produceras för basen att utsättas för elektrolys. Stora mängder syre finns också i regoliten med hjälp av lämplig apparatur skulle det vara möjligt att separera tillräckliga mängder av detta element. |
Förklara vad som skulle vara huvudsyftet med ert Moon Camp (t.ex. kommersiellt, vetenskapligt och/eller turistiskt syfte).
Basen skulle i första hand vara ett forskningscenter med syfte att studera möjligheten att utvinna olika råvaror från månen och möjligheten att använda dem i ytterligare rymdutforskning och kommersiella tillämpningar. I början av sin existens kommer anläggningen att lägga särskild tonvikt på att bedriva forskning om massanskaffning av de givna elementen och kemiska föreningarna från avlagringar och föreningar som finns tillgängliga på månens yta
Väte, syre och metan är huvudkomponenterna i CH4/LOX-raketbränsle. Väte kan erhållas i spårmängder från atmosfären och genom elektrolys från isvatten på månen. Syre kan lätt erhållas både genom elektrolys och från månens regolit. Det skulle också vara mycket viktigt att få tag på Helium-3, som har egenskaper som är mycket eftertraktade inom många industrier, och vars resurser på jorden är mycket begränsade. |
|||
Beskriv en dag på månen för din astronautbesättning på Moon Camp.
Den dagliga cykeln, tillsammans med de livsuppehållande systemen på stationen, stöds av stationens inbyggda dator, vars gränssnitt finns på vänster sida av varje dörr inne på stationen. Tstationen har utformats för att ge bekväma arbets- och levnadsförhållanden för 10 personer. Den dagliga cykeln kommer att delas upp i tre 8-timmarsdelar. Åtta personer från stationens personal kommer att arbeta enligt den cykel som fastställts av systemet, medan två annan bas invånare kommer att arbeta medan resten av besättningen sover. Människor som arbetar i en alternativ daglig cykel de kommer att kontrollera parametrarna för stationen, upprätthålla en förbindelse med jorden. En sådan uppdelning kommer att säkerställa att basen aldrig kommer att lämnas utan mänsklig övervakning och därmed öka säkerheten för dess invånare. Varje vecka kommer det att finnas en förändring av personer som arbetar i den alternativa dagliga cykeln. De normala dagliga astronauterna börjar sin dag med morgontoalett och en måltid, som de äter tillsammans i mötesrummet. De har en timme på sig att göra detta från det att systemet väcker dem. Sedan börjar 8 timmar skiftet kommer att inledas med en genomgång, dvs. Fördelningen av arbetsuppgifter och uppgifter för en viss dag. Var och en av de basanställda kommer att ta hand om andra uppgifter och delar av stationen i enlighet med sin specialisering. Efter avslutat 8-timmarsskift är det lunch, varefter de basanställda har cirka 4,5 timmar för sig själva, under vilka de kan umgås med sina familjer, koppla av, kontrollera vad som händer på jord via Internet, etc. De närmaste 2 timmarna kommer att ägnas åt träning i gymmet, (som på grund av låg gravitation kommer att vara obligatoriskt för de boende i basen), samt att sköta hygienen och äta nästa måltid. De sista 8 timmarna av dygnscykeln ägnas naturligtvis åt sömn. |