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.

Lunarix

Esimene eksperimentaalne avalik kool  Tbilisi-Tbilisi    Gruusia 16, 15   4 / 3 Inglise keeles
3D projekteerimistarkvara: Fusion 360



1.1 - Projekti kirjeldus

"Lunarix" on alustanud põnevat projekti Kuu lõunaküljel, Shackletoni kraatris asuva kuulaagri rajamiseks. Projekti peamine eesmärk on viia läbi teaduslikke uuringuid ja uurida seda ainulaadset Kuu piirkonda. Kuulaagris paiknev astronautide meeskond viib läbi mitmesuguseid eksperimente ja uuringuid, et avada Kuu saladusi ja laiendada meie arusaamist selle omadustest.

Lunarixi projekti üks peamisi eesmärke on uurida põhjalikult Kuu geoloogiat, sealhulgas selle pinnast ja kivimit, et paremini mõista selle koostist ja päritolu. Need uuringud aitavad meil saada sügavamat arusaamist Kuu geoloogilisest ajaloost ja annavad ülevaate meie päikesesüsteemi kujunemisest.

Meeskond "Lunarix" uurib ka Kuu atmosfääri, tehes katseid, et rohkem teada saada selle olemusest ja omadustest. Need uuringud aitavad meil paremini mõista Kuu keskkonda ja seda, kuidas see võib mõjutada tulevasi Kuu missioone ja inimtegevust.

Lisaks teaduslikele uuringutele hõlmab "Lunarixi" projekt Kuu laagrites ka astronautide varustamist kõigi vajalike elamisvajadustega.

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

Meie kuulaager on pühendatud peamiselt teadusuuringutele. Ajutine reisimine Kuule ilma baasita muudab teadusuuringute läbiviimise keeruliseks. Laagri ehitamine Kuule võib tunduda kulukas, kuid tegelikkuses maksab Kuu sagedane külastamine uuringute tegemiseks pikemas perspektiivis rohkem. Seega võimaldab selle ruumi ehitamine astronaudidele ja teadlastele pikaajalisi uuringuid teha kohe kohapeal. Uuringud liiguvad edasi lühikeste ajavahemike jooksul. Kuigi esialgu on see peamiselt mõeldud meie teadmiste laiendamiseks Kuu kohta, arvame, et sellel on potentsiaali saada populaarseks turistide jaoks. Selle laagri tegemine turismikohaks katab ka selle ehitamise kulud.

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

Me valisime Shackletoni kraatri, sest seal on püsiv valguspimedus. See pakub mõlemat äärmust ühes kohas: Osa kraatri servast on peaaegu aastaringselt päikesevalguses, samas kui kraatri põhi on pidevalt pime. Kuu on koht, kus sisuliselt puudub atmosfäär ja vedel vesi, seega peavad külastavad astronaudid kõik oma tarbekaubad kaasa võtma - see on raske ja seetõttu kallis ettevõtmine.

Kuid mehitamata kosmosesõidukid on andnud häid tõendeid jäävarude kohta Shackletoni varjatud sisemuses - need on säilinud aurustumise eest sealse erakordselt madala temperatuuri tõttu, seega on võimalik ja oluline kasutada seda ressurssi vee saamiseks ja seejärel filtreerimiseks Kuu peal.

Päikesevalgus on oluline ka elektrienergia tõttu, mida see võib anda. Kosmoseuuringud vajavad elektrit, ja kuigi me võime seda energiat Maalt tuua, on eelistatavam selle tootmine kohapeal päikesepaneelide abil (nagu rahvusvahelises kosmosejaamas).

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.

Laagri rajamine Kuule tuleb hoolikalt planeerida. Oluline on hoida iga üksikut inimest laagris turvaliselt, seega tuleb laager ehitada õigesse kohta ja õigetest materjalidest. Moon camp võiks ehitada erinevaid meetodeid kasutades. Esiteks, et vähendada jäätmeid, kasutame 3D-printimise tehnoloogiat. Laagri ehitamiseks võiks kasutada 3D-printimise tehnoloogiat. Regoliiti saab kasutada trükimaterjalina või me võime sulatatud tolmu ja pinnase jahutada ja muuta selle obsidiaaniks. Kuu regoliiti kasutatakse ka seinte ehitamiseks kiirguskaitseks. Kuu pinnasest saab eraldada hapnikku ja vesinikku ning kasutada seda elutegevuseks ja kütuseks.

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

Lunarix kui uurimis- ja teadustööle pühendunud meeskond mõistab, kui oluline on tagada meie astronautide ohutus Kuu laagris.

Kuulaagri ehitamiseks kasutatav materjal peab vastu pidama karmile Kuu keskkonnale, sealhulgas äärmuslikele temperatuurikõikumistele, mikrometeoriidi kokkupõrgetele ja kiirgusele. 

Astronautidel on väljaspool laagrit liikumiseks spetsiaalne varustus, sealhulgas maasturid, kuuvankrid ning kaevamis- ja proovide võtmise tööriistad. Kasutatakse EVA (Extravehicular Activity) ülikondi, mis kaitsevad astronaute kosmoses valitseva vaakumi eest ja pakuvad elutegevust. Nendel ülikondadel on kiirguskaitse, temperatuuri reguleerimine ja vastupidav konstruktsioon, mis peab vastu Kuu abrasiivsele pinnasele.

Laagri sees filtreeritakse õhk, et eemaldada kõik Kuu tolmuosakesed, kuid astronaudid peavad kandma sobivate filtritega maske sõltuvalt õhukvaliteedist.

Selleks, et vältida kahjuliku õhu sattumist Kuu laagrisse, võetakse ehitusprotsessi ajal mitmeid ettevaatusabinõusid. Kasutatakse õhukindlaid ehitustehnikaid, et tagada, et laagri konstruktsioonis ei oleks lünki ega lekkeid.

Me kaalume, kuidas minimeerida tolmu sissetungimist Kuu pinnalt, nii et me rakendame nõuetekohaseid õhulukke ja dekontaminatsiooniprotseduure laagrisse sisenevate ja sealt väljuvate astronautide jaoks. 

Kuu pind puutub Maaga võrreldes kokku suurema kiirgusega, sealhulgas päikese- ja kosmilise kiirgusega. Seetõttu kasutatakse laagri projekteerimisel kiirgust varjestavaid materjale, näiteks paksud regoliidikihid või muud kiirgust neelavad materjalid, et kaitsta astronaute kahjuliku kiirguse eest.

Meid varustatakse varutoitesüsteemidega, üleliigsete elutegevussüsteemidega ja hädaolukorra protokollidega, et tagada ohutus ettenägematute sündmuste korral.

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

Vesi

Kõigepealt veame me maa pealt vett kaasa. Aga me vajame seda Kuu peal palju rohkem, et kõiki ja kõike hästi hoida, muidugi. Nii et me kasutame jääst vett. Jää sulamise tulemusena saame vedeliku, seejärel filtreerime selle ja saame joogi- ja kasutuskõlbliku vee. 

Me kasutame elektrolüüsi, et jagada vesi vesinikuks ja hapnikuks ning kasutada ka neid.

 Toiduained

Inimeste toitmine Kuu laagris nõuaks ressursside puudumise tõttu Kuu peal leidlikke lahendusi. Üheks parimaks võimaluseks võiks olla taimekasvatus hüdropooniliste, bioloogilistel jäätmetel põhinevate süsteemide abil kasvuhoonemoodulite kõrval, kuid enne seda saame Kuule kaasa võtta eelpakendatud, termostabiliseeritud ja külmutatud toitu. Toidust peaks piisama, enne kui laager hakkab ise puu- ja köögivilju kasvatama.

 

 

 Võimsus

Optimaalne lähenemisviis elektrienergia tootmiseks Kuul oleks päikesepaneelide abil. 

Kasutades regoliidil põhinevat 3D-printerit, saame valmistada päikesepaneele, kasutades selleks Kuu materjale ja ressursse. See vähendaks oluliselt vajadust transportida Maalt täielikult kokkupandud päikesepaneele. Selline lähenemisviis võiks pakkuda jätkusuutlikku elektriallikat astronaudide igapäevaste vajaduste, liikurite töö ja tehnoloogiliste nõuete jaoks, vähendades sõltuvust Maa ressurssidest.

 Air

Kahtlemata on õhk kõige olulisem ja vajalikum ressurss. Uued uuringud näitavad, et Kuu pinnas sisaldab aktiivseid ühendeid, mis suudavad süsinikdioksiidi hapnikuks ja kütuseks muuta. Apollo programmi uuringute ajal teatas Florida Ülikool, et nad on edukalt kasvatanud taimi Kuu proovidesse istutatud seemnetest, mis tähendab, et Kuu laagris on võimalik luua kasvuhoone ja sinise valguse ja veevarude abil saame Shackletoni varjatud sisemuses asuvatest jäävarudest.

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

Jäätmed Kuu peal võivad seal elades muutuda tülikaks. Riikliku lennundus- ja kosmoseameti (NASA) aruannete kohaselt on inimesed jätnud Kuule umbes 500 000 kilo prügi. Kuna ebaolulise varustuse ja jäätmete, mida astronaudid seal elades tekitavad, tagasitoomine oleks ebamugav ja keeruline, on lahendus sellele Kuu pinnase üles kaevamine ja jäätmete matmine. NASA töötab praegu RASSORi kallal. 

RASSOR on Kuu kaevandusrobot, mis võimaldab kaevandada läbi Kuu pinnase ja regoliidi. Kuigi nende ekskavaatorite eesmärk on transportida regoliit kuupõhisesse töötlemistehasesse ja eraldada sealt vesinikku, hapnikku ja vett, mida saab kasutada astronaudide elutoetussüsteemides Kuu peal, aitab see ka ruumi teha jäätmete jaoks.

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

Deep Space Networki operaatorid võtavad käske, jagavad need digitaalseteks bittideks, suunavad raadioantennid kosmoselaevale ja saadavad need käsud raadiolainetega.

   Me teame, et Kuu ise blokeerib raadiosignaalid, takistades sidepidamist, kui see satub Maa ja mis tahes kosmoseaparaadi vahele. Kuid me teame ka, et maandur ja Rover saavad meiega suhelda releesatelliidi Queqiao abil, millel on sideühendus maapealse raadioteleskoopjaamaga Maal, ja me kasutame neid Kuu peal. Nende abil saame nii saada kui ka saata teavet Maalt Kuule ja tagasi. 

    Astronaudid suhtlevad üksteisega kosmoses, kui nad kasutavad raadiolainete abil kosmoserada. Raadiolaine signaal saadetakse nende kõrvaklappidesse, mis seejärel tõlgivad signaali heli kujul.

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).

Me ei tea nii palju asju Kuu kohta. Seega on meie missiooniks avastada nii palju asju kui võimalik. Selleks teeme teaduslikke uuringuid bioloogiast, geoloogiast ja gravitatsioonist. Kõigepealt plaanime uurida Kuu mineraale, eriti selle lõunaosas, sest seal asub laager. Me tahame teada, milliseid keemilisi elemente Kuu maa sisaldab ja millised omadused neil on, kas need on kasulikud seal taimede kasvatamiseks ja muud taolist. Lisaks mineraalidele ja keemilistele elementidele tahame avastada ka Kuu tumedat külge. Nagu me teame, on Kuu ainult ühe küljega Maa poole, nii et seda on rohkem uuritud, kui selle teist, tumedat külge. Nii et me tahame uurida nii mõndagi selle tundmatu, salapärase poole kohta.

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

Me kõik teame, et astronaute on vaja koolitada, enne kui nad lähevad kosmosesse ja elavad seal nii kaua, kaugel hapnikust, veest, stabiilsest temperatuurist ja rohelisest maast.

Astronautide kandidaadid osalevad kosmosesüstiku süsteemide, teaduse ja tehnoloogia tundides: geoloogia, matemaatika, füüsika, meteoroloogia, juhtimine ja navigatsioon, okeanograafia, orbitaaldünaamika, astronoomia ja materjalitöötlus. Kandidaadid läbivad ka maa- ja merepäästealase koolituse, sukeldumise ja kosmoseriietuse koolituse. Sellest tulenevalt peavad kõik kandidaadid esimesel koolituskuul sooritama ujumistesti. Astronaudid alustavad oma ametlikku kosmosetranspordisüsteemi koolitusprogrammi käsiraamatute lugemisega ja arvutipõhiste õppetundidega erinevate Orbiter-süsteemide kohta, alates tõukejõust kuni keskkonnakontrollini. Nad treenivad virtuaalreaalsuse laboris, mis viib nad arvutiga loodud mikrogravitatsioonikeskkonda. 

     Nad saavad teada kõike, mida inimkonnale teadaolevalt Kuu kohta teada on. Astronaudid õpivad palju rohkem erinevate mineraalide, vee kohta Kuul, temperatuuri, kuutuulte ja lumetormide kohta. nad saavad teada tehnoloogiaid ja kõiki üksikasju, kuidas neid Kuu peal kasutada. Nad kohtuvad teiste astronautidega ning kuulavad nende lugusid ja nõuandeid, mis aitavad neil asju veidi sügavamalt tunnetada. Iga üksik tegevus, mida me eespool mainisime, muudab tulevased "Kuu-inimesed" ettevalmistatuks, teadlikuks ja keskkonnaga kohanevaks.

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.

SpaceXi FLEX-tehnoloogia abil kasutab meie meeskond spetsiaalselt Kuu uurimiseks mõeldud maastikuautosid. Neil liikuritel on täiustatud liikumisvõime, mis võimaldab astronautidel kiiresti ja ohutult Kuu pinnal liikuda. Need on varustatud suure kandevõimega, mis võimaldab neil kanda rasket varustust, varusid ja teadusinstrumente. Lisaks sellele on FLEX-maasturid autonoomsed, mis vähendab vajadust astronautide pideva järelevalve järele ja võimaldab tõhusat liikumist Kuu eri paikade vahel. Need liikurid töötavad akudega, mida saab laadida päikesepaneelide abil, mida on Kuu pinnal palju.