avastus interaktiivne pilt

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Projekti galerii

 

Moon Camp Pioneers võistlusel on iga meeskonna ülesanne 3D-disainida täielik Moon Camp, kasutades selleks enda valitud tarkvara. Samuti peavad nad selgitama, kuidas nad kasutavad kohalikke ressursse, kaitsevad astronaute kosmoseohtude eest ning kirjeldavad oma Kuulaagri elu- ja tööruume.

Andromeda

Colegiul Național "Mihai Eminescu"  Suceava-Suceava    Rumeenia 16   2 / 0 Inglise keeles
3D projekteerimistarkvara: Fusion 360



1.1 - Projekti kirjeldus

Meie baas on moodulstruktuuriga, mis suudab toetada kuni kümnest astronautist koosnevat meeskonda, kelle peamine eesmärk on kaevandada ja töödelda kuutolmu, et kaevandada välja kasulikke materjale; meie asula teine eesmärk oleks jälgida ja analüüsida universumit raadioteleskoopidega.

Meie lahenduse uuenduslik disain võimaldab hõlpsasti laieneda, lisades vajadusel lisamooduleid, et toetada suuremaid meeskondi ja suurendada tootlikkust. Modulaarne ülesehitus võimaldab ka ressursside tõhusat kasutamist, kuna iga moodul on optimeeritud konkreetsete funktsioonide jaoks.

Lisaks kuutolmu kogumisele ja töötlemisele sisaldab meie baas ka raadioteleskoopi, mis võimaldab meil jälgida ja analüüsida Universumit Kuu pealt. See saab olema suur läbimurre meie kosmose mõistmises, sest Maa atmosfääri puudumine annab meie vaatlustele parema selguse ja täpsuse. Meie Kuu asustamine on samm edasi kosmoseuuringutes, mis avab uusi võimalusi teaduslikeks avastusteks ja ressursside kasutamiseks. Meie eesmärk on jätkata inimuuringute ja -teadmiste piiride avardamist ning loodame, et meie moodulbaas on selle teekonna oluline osa.

1.2 - Miks sa tahad ehitada kuulaagrit? Selgitage oma Kuulaagri põhieesmärki (näiteks teaduslikel, ärilistel ja/või turismieesmärkidel).

Meie Kuubaasi esmane eesmärk on võimaldada planeetidevahelist reisimist ja ekspluateerimist. Kuu sisaldab rikkalikult ressursse, sealhulgas vett, mida saab kasutada kütuse ja elutegevuse toetamiseks, mis aitab meil olla iseseisev.

Meie baas keskendub peamiselt selliste ressursside nagu haruldased maagid ja kivimid, aga ka heelium-3 kaevandamisele, mida saaks Maa peal kasutada mitmesugustel eesmärkidel, näiteks krüotehnika, meditsiiniline pildistamine ja tuumakütus.

Meie asula tehniline komponent on kaevamisrobotid, mis kaevavad ja koguvad kivimiproove. Meil on ka abipark transpordirobotid, mis võivad need materjalid töötlemisrajatistesse toimetada või neid kesklattu transportida. Kui materjalid on kaevandatud, peame neid viimases etapis töötlema, et eraldada väärtuslikud komponendid.

2.1 - Kuhu soovite oma Kuu laagri ehitada? Selgitage oma valikut.

Me otsustasime ehitada oma baasi Mare Nectarisesse, täpsemalt Mare Nectarise lõunapoolsesse kvadrandi. See piirkond valiti meie baasi jaoks sobivaks asukohaks järgmistel põhjustel:

  1. Juurdepääsetavus: Mare Nectaris on suhteliselt tasane ja seal on suhteliselt vähe kraatreid ja muid takistusi, mistõttu on lihtne ehitada baasi ja liikuda selles piirkonnas. Samuti on see koht, kuhu võiksime järgmistes etappides ehitada maa-aluse Kuu baasi, et luua inimese elupaik, mis oleks täielikult kaitstud Kuu vaenulikkuse eest.
  2. Rikkalikud ressursid: Mare Nectaris on arvatavasti rikas maavarade poolest, näiteks heelium-3, mida saaks kasutada kaubanduslikul eesmärgil, ja basalti.
  3. Keskkond: Mare Nectaris on koht, kus me saame alustada missiooni, kui me tahame, et see areneks. Logistiliselt võimaldab see asukoht meil hõlpsasti liikuda Kuu erinevatesse piirkondadesse kaevanduste tegemiseks. Sel põhjusel suureneb missiooni tööstuslik potentsiaal..

2.2 - Kuidas te kavatsete ehitada oma Kuu laagri? Mõelge, kuidas te saate kasutada Kuu loodusvarasid ja milliseid materjale peaksite Maalt tooma. Kirjeldage tehnikaid, materjale ja oma konstruktsioonivalikuid.

Me valmistame oma kosmosemoodulid Maal, sest baasi struktuur võimaldab meile teatavat paindlikkust. Kõigepealt maanduvad Orioni kosmoselaevaga baasile mitmed robotid, et eemaldada asula ehitamiseks vajalik regoliit, et luua parem stabiilsus. Pärast selle etapi lõpetamist saabuvad tehnilised moodulid (garaaž, labor, ladu) ja keskmoodul Mare Nectaris asuvasse logistikakeskuse tööplatsile. Järgmises etapis tulevad kaks ülejäänud elamumoodulit ja 3D-printer, mis trükib rajatisi ühendavad torud.

Pärast selle kahe etapi lõpuleviimist jõuavad astronaudid Kuu pinnale koos põhivajadustega (vesi, hapnik ja toit). Nende saabumisega algab missioon ,robotid hakkavad kaevama ja me kaevandame välja selle, mis on väärtuslik. Samuti alustame vee ja hapniku tootmist.

Võttes arvesse Kuu äärmuslikke tingimusi, kasutame alumiiniumi peamise ehitusmaterjalina, sest sellest saab valmistada kvaliteetseid metallprofiile/konstruktsioone/hooneümbrisesüsteeme ja kuna see on madala tihedusega, mis muudab selle üheks kõige tõhusamaks materjaliks.

2.3 - Kuidas kaitseb ja pakub teie Kuu laager teie astronautidele kaitset ja kaitset Kuu karmi keskkonna eest?

Kuu keskkond on äärmiselt karm: temperatuurid võivad ulatuda -173°C kuni 127°C, puudub atmosfäär, kiirgus on kõrge ja sageli toimuvad mikrometeoriitide kokkupõrked. Seetõttu on meie Kuu laager loodud selleks, et kaitsta astronaute selle erilise Kuukeskkonna eest.

Üks võimalus astronautide kaitsmiseks on ehitada elupaik, mis peab vastu äärmuslikele temperatuuridele ja kiirgusele. Elupaik kavatsetakse teha 4 kihist, mis on jaotatud järgmises järjekorras:

Vertikaalne seinaosa : Väljaspool /Nikkel/ Alumiinium Shild/ Alumiinium polüimiid (H-kile) / Alumiinium polüimiid (Mylar) / Alumiinium /Aerogel/ Tugevdatud süsiniku süsiniku/ Sisemine .

Lisaks peame tagama astronaudidele baasis hingamiskõlbliku keskkonna. Me eraldame hapnikku kuutolmust ja jagame seda mööda asulat, kui seda on vaja, et vältida selle väärtusliku gaasi kadusid, jälgime, kas mõni ruum on hõivatud või mitte.

Lisaks on Kuu laagris kiirguskilp, mis kaitseb astronaute Kuu kõrge kiirgustaseme eest. Lisaks materjalidele, mida me kasutame, lisame ka lõpliku regoliitkihi peale, et meil oleks rohkem kaitset.

Meie vaenulikus keskkonnas asuv Kuu laager saavutab oma eesmärgi lisaks ehitusele, materjalidele jne. ka raadioteleskoopide abil, mis jälgivad Universumit.

3.1 - Kuidas tagab teie Kuu laager astronaudidele jätkusuutliku juurdepääsu põhivajadustele, nagu vesi, toit, õhk ja energia?

Vesi

Me saame vett lõunapoolusel olevast regoliidist, eriti Claviuse kraatrist, sest see on meile kõige lähemal asuv koht, kus on rohkesti vett, sisaldades umbes 0,34 liitrit ühe kuupmeetri kuutolmu kohta. Me kavatseme selle transportida asulasse, kus seda töödeldakse ja seejärel jagatakse astronaudidele.

Toiduained

Toit tuuakse Maalt Kuu pinnale Orion kosmosesüstikuga eelnevalt pakendatud toidu kujul, millel on pikk säilivusaeg ja mis sobib hästi kosmosereisiks. Seda tüüpi toit on kavandatud nii, et see peab vastu kosmosereisi raskustele, sealhulgas äärmuslikele temperatuuridele ja rõhumuutustele. Toidu ohutuse ja kvaliteedi täiendavaks tagamiseks võiks see olla pakendatud spetsiaalsetesse mahutitesse, mis on kavandatud stabiilse temperatuuri säilitamiseks ja sisu kaitsmiseks saastumise eest.

Võimsus

Me varustame oma baasi elektrienergiaga ringikujulise päikesepargi abil, mis salvestab kogutud energia akusüsteemi, mida kasutatakse öösel või hädaolukorras. Kuna Kuul puudub atmosfäär, saab päikesekiirguse palju tõhusamalt kui Maal, mis võib anda meile suhtelise energiaalase eelise. Mis puutub koostu kaitsesse, siis paneelid kaetakse terasoksiididega, et tagada täiendav vastupidavus mikrokokkupõrgete vastu.

Air

Me kavatseme eraldada hapnikku regoliitist, sest see sisaldab ligikaudu 45% O2. Ekstraheerimise käigus kasutame sabatiiri ja elektrolüüsi protsessi, et saada ressurss laboris, kust see jaotatakse kogu asulas teatud kellaaegadel, et vältida gaasilekkeid.

3.2 - Kuidas kavatseb teie Kuu laager tegeleda astronautide poolt Kuu peal tekkivate jäätmetega?

Teades, kui olulised on kosmoses elutähtsad süsteemid, peame elutähtsaid ressursse maksimaalse tootlikkusega taaskasutama. Esiteks kavatseme taaskasutada köögi ja vannitoa veejäätmeid ning destilleerida need enne nende jagamist astronaudidele. Et säästa rohkem vett, kavatseme taaskasutada ka uriini, kuna see sisaldab palju vett. Teine ressurss, mida me taaskasutame, on hapnik. Me jaotame seda torude kaudu ja jälgime, kas ruum on hõivatud või mitte, et tarnida gaasi ja vältida kadusid.

3.3 - Kuidas teie Kuu laager hoiab sidet Maa ja teiste Kuu baasidega?

Satelliidid ja antennid on meie Kuubaasi ja Maa vahelise sidepidamise oluline komponent. Kasutades Kuu ümber tiirlevaid satelliite ja mõningaid S-bändi antenne, saame luua usaldusväärse sidevõrgu, mis võimaldab peaaegu reaalajas andmeedastust, kõnesidet ja videokonverentse.

Et tagada sidesüsteemi tõhus toimimine, ehitame ja hooldame neid hoolikalt. See hõlmab sobivate maajaamade valimist, usaldusväärsete sideprotokollide väljatöötamist ja tugeva energiaallika loomist. Lisaks peab satelliidivõrk vastu pidama kosmoses valitsevatele karmidele tingimustele ja olema võimeline töötama ilma märkimisväärse hoolduseta pikema aja jooksul.

Üldiselt on satelliitide ja antennide kasutamine meie Kuubaasi jaoks oluline, et see oleks jätkusuutlik ja edukas Kuu asula, ning me peame investeerima selle tehnoloogia arendamisse ja hooldamisse, et tagada selle pikaajaline elujõulisus.

4.1 - Millise(te) teadusliku(te) teema(de) uurimisvaldkonda(d) teie Kuu laagris keskenduks(id)? Selgitage, milliseid katseid kavatsete Kuu peal teha (näiteks geoloogia, madala gravitatsiooniga keskkonna, bioloogia, tehnoloogia, robootika, astronoomia jne teemadel).

Vastavalt meie missiooni kirjeldusele on meie peamine eesmärk Kuu asula rajamisel selle väärtuslike ressursside, sealhulgas heelium-3 ja haruldaste maade metallide, kasutamine. Heelium-3 on isotoop, millel on mitmesuguseid rakendusi tuumasünteesi, meditsiini ja krüotehnika valdkonnas. Samal ajal on haruldased muldmetallid olulised komponendid kõrgtehnoloogilistes seadmetes, nagu digikaamerad, nutitelefonid ja arvutimonitorid. Neid ressursse saab Kuu regoliidist välja kaevandada ja Maale müügiks transportida.

Lisaks ressursside kasutamisele on meie Moon camp ka astronoomia baasiks. Saaste ja atmosfääri puudumise tõttu pakub Kuu ainulaadset võimalust uurida Universumit hiiglaslike raadioteleskoopide abil. Meie meeskonda kuulub astrofüüsik, kes hakkab raadioteleskoopi üle valvama ja edastab oma tähelepanekuid tagasi Maale.

Lisaks pakub Kuu mikrogravitatsioonikeskkond ainulaadset võimalust uurida madala gravitatsiooni pikaajalist mõju inimkehale. Uurides madala gravitatsiooni mõju inimkehale, loodame õppida, kuidas tulla toime eluga sellises vaenulikus keskkonnas.

Meie eesmärkide saavutamiseks vajame kõrgelt kvalifitseeritud ja spetsialiseerunud teadlaste ja inseneride meeskonda. Meeskond teeb koostööd, et rajada Kuule isemajandav asula, mis suudaks säilitada inimese elu pikema aja jooksul. See nõuab hoolikat planeerimist ja uuenduslike tehnoloogiate väljatöötamist, et tagada meie meeskonna ellujäämine ja õitseng Kuu peal.

Kokkuvõtteks võib öelda, et meie asumisel Kuu peal on mitu eesmärki. Meie esmane eesmärk on kaevandada Kuu ressursse, sealhulgas heelium-3 ja haruldaste maade metallid, millel on märkimisväärne kaubanduslik ja tööstuslik kasutus.

Lisaks kasutame Kuud astronoomiliste uuringute baasina, kasutades ära selle puutumatut keskkonda, et uurida Universumit enneolematult üksikasjalikult. Lõpuks uurime madala gravitatsiooni pikaajalist mõju inimkehale, mis on oluline aspekt tulevase kosmoseuurimise ja koloniseerimise ettevalmistamisel. Lõppkokkuvõttes on meie missioon Kuule oluline samm kosmoseressursside uurimise ja kasutamise suunas, mis on inimkonna jätkuva arengu ja edasimineku jaoks hädavajalik.

5.1 - Mida sisaldaks teie astronautide koolitusprogramm, mis aitaks valmistada astronaudid ette Kuu missiooniks?

Meie Kuu missiooni treeningprogramm peaks valmistama astronaudid ette ainulaadseteks väljakutseteks ja tingimusteks, millega nad oma missiooni ajal silmitsi seisavad. Siin on mõned komponendid, mis võiksid sisalduda astronautide koolitusprogrammis meie Kuu missiooni jaoks:
Füüsiline sobivus: Astronaudid peavad säilitama suurepärase füüsilise tervise ja vastupidavuse, et täita oma ülesandeid kosmoses. Nende tervise säilitamiseks on vaja ranget treeningprogrammi, mis hõlmab füüsilisi harjutusi.
Keskkonnakoolitus: Astronaudid puutuvad Kuu peal kokku ainulaadsete keskkonnateguritega, nagu äärmuslikud temperatuurivahetused, madal raskusjõud ja õhurõhu puudumine.
Robootika koolitus: Robotite kasutamine on meie Kuu missiooni õnnestumiseks hädavajalik. Astronaudid peaksid olema koolitatud, kuidas kasutada, hooldada ja parandada robotsüsteeme ressursside kaevandamiseks, transpordiks ja töötlemiseks.
Hädaolukorra protseduurid: Hädaolukordade korral peavad astronaudid olema koolitatud hädaolukorra menetlustes, nagu reageerimine seadmete riketele, meditsiinilised hädaolukorrad, evakueerimisreeglid ja käsitsi hooldamise protseduurid äärmuslikes tingimustes täieliku rikke korral.
Psühholoogiline koolitus: Astronaudid veedavad pikema aja piiratud ja isoleeritud keskkonnas peaaegu kuus kuud, mis võib põhjustada psühholoogilist stressi. Astronautide vaimse ja emotsionaalse tervise säilitamiseks oleks vaja koolitust stressi juhtimise tehnikate, meeskonnatöö ja suhtlemisoskuste alalhoidmiseks.

5.2 - Milliseid kosmosesõidukeid vajab teie tulevane Kuu missioon? Kirjeldage oma Moon camp-s leiduvaid sõidukeid ja mõelge, kuidas te reisite Maale ja Maalt ning uurite uusi sihtkohti Kuu pinnal.

Kosmosevahendid, mida meie Kuu missiooni ajal kasutatakse, on maastikuautod ja robotid, aga ka Orion kosmosesüstik, millega me kavatseme transportida lasti asula ehitamiseks ja astronautide toomiseks. Roveri laevastik koosneb järgmistest liikuritest:

Kaubaröövel, mis transpordib regoliiti laboratooriumisse või lasti kosmosesüstikust.
Meeskonnale mõeldud liikur, mis mahutab kuni kaks astronauti.See suudab läbida pikki vahemaid, olles varustatud päikesepaneelide ja akudega ning ka põhiliste elutalitlusvahenditega.
Regoliidi kaevandamine
Hooldusrobot roveri või rajatiste remondiks.