moon_camp
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.

Snail from moon

Avalik kool #4 pärast Zhiuli Shartava  Rustavi-Kvemo Kartli    Gruusia 14, 15   5 / 2 Inglise keeles
3D projekteerimistarkvara: Fusion 360


3D projekti väline vaataja


1.1 - Projekti kirjeldus

Projekt loodi selleks, et Kuulaager 2022-2023 võistlus. Projekti raames lõime teadusliku kuulaagri "Kuu tigu", mis annab võimaluse uurida seal toimuvaid protsesse. Otsisime internetist ametlikku teavet, uurisime, töötlesime ja lõime Fusion 360 abil kolmemõõtmelise mudeli.

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

Teadusuuringud on Kuu laagri kõige olulisem eesmärk. See annab teadlastele enneolematuid võimalusi teadusuuringuteks.
Meie laagri peamiseks eeliseks on võimalus teha pikaajalisi uuringuid ja eksperimente. Teadlased saavad kasutada seda baasina Kuu ja selle keskkonna vaatlemiseks, Kuu geoloogiliste sündmuste uurimiseks, selle pinna koostise uurimiseks ja kiirguskeskkonna jälgimiseks. Planeedi/kuu koloniseerimiseks on oluline mõista kosmoseelu mõju inimese tervisele, seega võiks teine võimalik uurimisvaldkond olla kosmose mõju uurimine inimesele. See võiks olla katsekohaks pikaajaliste kosmosemissioonide jaoks vajalike tehnoloogiate ja protokollide väljatöötamiseks.
Moon Camp on oluline samm edasi Kuu ja Universumi uurimisel. See annab teadlastele võimaluse teha uuenduslikke teadusuuringuid ning laiendada meie teadmisi universumist ja kosmosest.

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

Kuu lõunapoolusele laagri ehitamisel on mitmeid eeliseid. Jää olemasolu varjulistes kraatrites on üks neist, sest vesi on kriitiline ressurss ja seda saab kasutada baasi ülalpidamiseks ja kütuse loomiseks. Samuti saab seda kasutada Päikesesüsteemi ajaloo uurimiseks, analüüsides selles olevaid isotoope.
Teine eelis lõunapoolusele laagri ehitamisel on selle strateegiline asukoht kosmoseuuringute jaoks. Lõunapoolus asub teaduslikult huvipakkuvate kohtade, näiteks Aitkeni basseini lähedal. Samuti pakub see piirkond võimalusi Kuu vaatlemiseks ning päikesetuule ja kosmoseilma jälgimiseks.
Lõpuks võib baasi rajamine sinna luua unikaalseid võimalusi rahvusvaheliseks koostööks. Paljud riigid ja kosmoseagentuurid on väljendanud huvi Kuu uurimise vastu ning ühine Kuu laager lõunapoolusel võiks saada teadusuuringute, tehnoloogiaarenduse ja inimuuringute koostöö keskuseks.

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.

3D-printimise tehnoloogial on potentsiaali muuta revolutsiooniliselt Kuu struktuuride ehitamist, eelkõige Kuu regoliidi kasutamist ehitusmaterjalina. Protsess hõlmab 3D-printeri kasutamist regoliidi kihtide ladustamiseks etteantud mustrisse, et luua soovitud struktuur.
Üks eeliseid 3D-printimise tehnoloogia kasutamisel Kuul on vajadus vähendada materjalide transportimist Maalt, kuna regoliiti saab kasutada ehitusmaterjalina. Regoliiti on Kuu pinnal rohkesti ja hinnanguliselt piisab sellest baasi ehitamiseks. Teine 3D-printimise tehnoloogia eelis on selle paindlikkus disaini osas. Konstruktsioone saab kujundada konkreetsete vajaduste järgi ja kohandada olemasolevatele keskkondadele ja ressurssidele. 3D-printimise tehnoloogia võimaldab kiiret ja tõhusat ehitamist, mis on oluline sellistes karmides ja kaugetes keskkondades. Siiski on 3D-printimisega Kuu peal seotud ka mõningaid probleeme. Üks peamisi väljakutseid on vajadus töötada välja printer, mis suudaks töötada karmis Kuu keskkonnas, sealhulgas kõrge kiirgustase ja äärmuslikud temperatuurikõikumised. Samuti tuleb regoliiti rafineerida ja töödelda, et tagada selle kasutatavus ehitusmaterjalina. Vaatamata nendele probleemidele pakub 3D-printimise tehnoloogia paljutõotavat lähenemist Kuu laagri ehitamiseks, mis on jätkusuutlik, kulutasuv ja tõhus. Jätkuvate teadusuuringute ja arendustööde abil võib 3D-trükitehnoloogial olla otsustav roll inimeste uurimisel ja teaduslikel uuringutel Kuu peal.

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

Astronautide kaitsmine karmi Kuu keskkonna eest on laagri esmane prioriteet. Kuul puudub atmosfäär, selle pinnal on intensiivne kiirgus, äärmuslikud temperatuurid ja mikrometeoroidid. Seetõttu peab Kuu laager olema projekteeritud nii, et see kaitseks inimesi piisavalt. Üks oluline kaitseaspekt on turvalise elamispinna tagamine. Kuulaagri struktuurid peavad olema projekteeritud nii, et need peavad vastu pidama mikrometeoroidide kokkupõrgetele ja pakkuma isolatsiooni Kuu pinnal esinevate äärmuslike temperatuurikõikumiste eest. Lisaks sellele peaksid struktuurid olema varustatud õhulukkudega, mis takistavad hingatava õhu hajumist, et säilitada stabiilne sisekeskkond.

   Teine oluline aspekt astronautide kaitsmisel on usaldusväärse ja tugeva elutegevussüsteemi tagamine, et tagada elanike pidev varustamine piisava hulga hapniku, vee ja toiduga. Samuti on oluline taaskasutada sealseid jäätmeid, et vähendada vajadust maa pealt tulevate varude järele miinimumini. Kuulaagris oleks vaja ka piisavat kiirguskaitset, et kaitsta elanikke Kuu pinnal esineva kõrge kiirgustaseme eest. Seda on võimalik saavutada selliste materjalide nagu vesi, regoliit ja metallisulamid kombineerimisega, et moodustada kaitsebarjäär struktuuride ümber (neid materjale saab kaevandada Kuu enda pinnalt).

   Lisaks sellele füüsilisele kaitsele peab Kuubaasis olema usaldusväärne ja vastupidav sidesüsteem, et säilitada kontakt Maaga ja saada ajakohast teavet kosmoseilma ja muude võimalike ohtude kohta. Elanikud vajavad ka regulaarset koolitust hädaolukordade ja evakuatsiooniprotokollide kohta, et tagada nende ohutus hädaolukorra korral.

   Astronautide kaitsmine nõuab füüsilise kaitse, elutegevussüsteemide, kiirguskaitse ning side- ja koolitusprotokollide kombinatsiooni. Kui neid tegureid Kuulaagri projekteerimisel hoolikalt arvesse võtta, oleks võimalik luua ohutu eluruum inimteaduslike uuringute jaoks.

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

Laagris tuleb integreerida kohalikest ressurssidest veevõtu- ja ringlussevõtusüsteemid. Üks lähenemisviis on vee ammutamine Kuu regoliidist. Seda vett saab töödelda ja ladustada, et kasutada seda joogiveena või muudel eesmärkidel.
Toiduga varustamiseks vajab kuulaager jätkusuutlikku ja usaldusväärset toiduainete tootmise süsteemi. Hüdropoonika, taimede kasvatamine toitaineterikkas vees, võimaldab toota värskeid puu- ja köögivilju kontrollitud keskkonnas, ilma et oleks vaja mulda või suuri veekoguseid. Samuti vetikate või muude mikroorganismide kasutamine toiduallikana, kuna need kasvavad suletud süsteemis kiiresti ja tõhusalt.
Meil on vaja usaldusväärset ja jätkusuutlikku energiatootmissüsteemi. Kuu saab pidevalt päikesevalgust, mis muudab päikeseenergia päikesepaneelide abil elujõuliseks võimaluseks. Teine võimalus on kasutada tuumaenergiat, kas väikese tuumalõhustumisreaktori või radioaktiivsete isotoopide termoelektriliste generaatorite abil, mis muudavad radioaktiivsete isotoopide lagunemisel tekkiva soojuse elektrienergiaks. See on usaldusväärne ja pikaajaline energiaallikas, kuid nõuab hoolikat käitlemist, et tagada ohutus ja vältida keskkonnareostust. Mõlemat allikat võib kasutada koos. Kui RTG varustamine ebaõnnestub, kasutatakse päikesepaneele. Päikesepaneelid ei ole siiski alaline energiaallikas, Kuu laagri peamine energiaallikas on tuumaenergia.
Meil on vaja usaldusväärset ja tõhusat õhupuhastussüsteemi, mis eemaldab õhust jäätmed ja tagab pideva hapnikuvarustuse. Üks lähenemisviis on kasutada taimi hapniku tootmiseks fotosünteesi teel, mis annab ka uue toiduallika. Teine lähenemisviis on kasutada õhufiltrisüsteeme, mis suudavad eemaldada saasteained ja säilitada stabiilse ja tervisliku sisekeskkonna. Enne taimede kasvatamist saame lagundada vee H2-ks ja O2-ks, mis annab meile nii hapnikku kui ka kütust raketi jaoks.

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

Kuulaagris peab olema jäätmekäitlussüsteem, mis tegeleks astronautide poolt Kuu peal tekkivate jäätmetega. Üks lähenemisviis on kasutada suletud ringlussüsteemi, mis taaskasutab võimalikult palju jäätmeid, vähendades vajadust varustusmissioonide järele ja keskkonnamõju. See süsteem hõlmab tehnoloogiaid eri liiki jäätmete, näiteks toidujäätmete, inimjäätmete ja muude jäätmete töötlemiseks ja ladustamiseks. Orgaanilisi jäätmeid saab kompostida või kasutada väetisena taimede kasvuks, samas kui anorgaanilisi jäätmeid saab taaskasutada või muuta 3D-printimise tehnoloogia abil kasulikuks tooraineks. Kõik jäätmed, mida ei saa ringlusse võtta või taaskasutada, tuleb keskkonna saastamise vältimiseks ohutult ladustada. Jäätmekäitlussüsteem peab olema hoolikalt kavandatud, et tagada astronautidele tõhus, jätkusuutlik ja ohutu keskkond.

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

Sidepidamine Maa ja teiste Kuu baasidega on Kuu laagri edu ja ohutuse seisukohalt kriitilise tähtsusega. Selleks peab Kuulaagris töötama sidesüsteem, mis võimaldab usaldusväärset ja tõhusat andme-, heli- ja videosignaalide edastamist pikkade vahemaade taha. Üks võimalus on kasutada Kuu orbiidil olevate satelliitide võrgustikku, mis suudab edastada signaale Kuulaagri ja Maa või teiste Kuu baaside vahel. Selleks on vaja rajada sideinfrastruktuur, mis hõlmab antenne, saatjaid ja muid seadmeid. Sidesüsteem peab olema projekteeritud nii, et see peab vastu pidama karmile Kuu keskkonnale, sealhulgas äärmuslikele temperatuuridele, kiirgusele ja mikrometeoriitide kokkupõrgetele. Samuti tuleb seda korrapäraselt hooldada ja ajakohastada, et tagada optimaalne toimimine. Lisaks tuleb Kuubaasis kehtestada hädaolukorra side- ja varusüsteemide protokollid ja menetlused, et tagada sidepidamine seadmete rikke või muude ettenägematute olukordade korral.

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).

Kuulaagris läbiviidavate teadusuuringute eesmärk on suurendada meie teadmisi erinevates valdkondades, nagu geoloogia, astronoomia ja tehnoloogia. Siin on uurimisteemad, millele Kuu laagris keskendutakse:

Kuu on geoloogiliselt rikas keskkond ja Kuu laagris läbiviidavad uuringud aitavad meil rohkem teada saada selle moodustumisest ja arengust. Üks eksperiment võiks hõlmata Kuu pinnale puurimist, et koguda kivimiproove analüüsimiseks, mis võimaldaks meil paremini mõista Kuu koostist ja geoloogilist ajalugu.
Kuu madala gravitatsiooniga keskkond annab ainulaadse võimaluse teadusuuringuteks sellistes valdkondades nagu inimese füsioloogia ja materjaliteadus. Näiteks saavad astronaudid teha katseid, et uurida pikaajalise madala gravitatsiooni mõju inimkehale või katsetada uute materjalide omadusi selles keskkonnas.
Kuukeskkond annab ka võimaluse uurida kiirguse ja muude tegurite mõju elusorganismidele. Võiks uurida taimede kasvu ja arengut madala gravitatsiooniga keskkonnas, mis võiks õpetada meile, kuidas kasvatada toitu tulevaste pikaajaliste kosmosemissioonide jaoks.

 

Kuulaagrist võiks saada kosmoseuuringute jaoks mõeldud uute tehnoloogiate ja robootika testimispaik. Näiteks võiks robotid kasutada Kuu selliste piirkondade uurimiseks, kuhu inimestel on raske pääseda, või aitaksid ehitada ja hooldada Kuu laagrit.
 Kuu asukoht ja atmosfääri puudumine muudavad selle ideaalseks kohaks astronoomiliste vaatluste tegemiseks. Kuulaagris võiks olla teleskoope ja muid kosmoseuuringuteks vajalikke seadmeid, näiteks universumi vaatlemiseks lainepikkustel, mida Maa atmosfäär blokeerib.

Kuulaagris läbiviidud teadusuuringud aitavad kaasa Kuu ja universumi mõistmisele ning sillutavad teed tulevastele kosmoseuuringutele ja koloniseerimisele.

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

 Et valmistada astronaudid ette missiooniks Kuule, peab koolitusprogramm hõlmama laia valikut oskusi ja teadmisi, sealhulgas füüsilist vormi, tehnilisi teadmisi ja psühholoogilist vastupidavust. Siin on mõned näited sellest, mida astronautide koolitusprogramm võiks sisaldada:

Füüsiline sobivus: Astronaudid peavad olema suurepärases füüsilises vormis, et taluda kosmosereiside ja Kuu keskkonna karmust. Liikumine hõlmab kardiovaskulaarset treeningut, jõutreeningut ja vastupidavustegevusi, nagu ujumine ja jooksmine. Lisaks sellele on vaja spetsiaalset treeningut, et tulla toime madala gravitatsiooniga keskkonnas töötamisega seotud väljakutsetega, näiteks kosmosekostüümis kõndimine või jooksmine.

Tehnilised oskused: Astronaudid peavad valdama mitmesuguseid tehnilisi oskusi, sealhulgas kosmoselaevade ja kuuvarjundite käitamine, teaduslike seadmete kasutamine ja kosmoselkäikude tegemine. Väljaõpe peaks hõlmama simulatsiooni ja harjutamist seadmetega, samuti erinevate stsenaariumide protseduuride ja protokollide õpetamist.

Psühholoogiline vastupidavus: Astronaudid peavad olema vaimselt valmis toime tulema Kuu missiooniga kaasnevate isolatsiooni, kitsuse ja stressiga. Väljaõpe peaks hõlmama stressi juhtimise tehnikaid, meeskonnatöö harjutusi ja hädaolukorra simulatsioone, mis aitavad arendada vastupidavust ja meeskonnatöö oskusi.
   Astronautide koolitusprogramm peab olema põhjalik ja range, et valmistada astronaudid ette Kuu missiooni ainulaadseteks väljakutseteks ning tagada selle ohutus ja edukus.
Kuuteadus ja geoloogia: Astronaudid peavad olema teadlikud missiooni teaduslikest eesmärkidest ja Kuu geoloogiast. Väljaõpe hõlmab klassiruumiõpet, õppekäike Kuuga sarnastesse kohtadesse Maal ja Kuu peal toimuvate teaduslike katsete simulatsioone. Kultuuridevaheline suhtlemine: Astronautide meeskonda kuuluvad tõenäoliselt inimesed erinevatest riikidest, seega on vaja koolitust, et hõlbustada tõhusat suhtlemist ja meeskonnatööd üle kultuuriliste ja keeleliste erinevuste.

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.

Esiteks oleks vaja kosmoselaeva, mis suudaks inimesi transportida. See peab olema võimeline reisima Kuule ja tagasi, tagades samal ajal astronaudidele reisi ajal turvalise keskkonna. Lisaks oleks vaja raketti, et kosmoselaeva startida. Kui kosmoselaev jõuab Kuule, oleks vaja maandumisaparaati, et transportida astronautid kosmoselaevalt Kuu pinnale. See maandur peab suutma astronaudid kosmoselaevale tagasi tuua, et nad saaksid naasta Maale. NASA programm Artemis on praegu üks parimaid Kuu maandumismissioonide jaoks.
Kuu ümberringi liikumiseks on vaja mitmesuguseid robotsõidukeid. Roomikud on parim viis Kuu pinnal ringi liikumiseks, neid sõidukeid saab kasutada teaduslike katsete tegemiseks ja andmete kogumiseks. Üldiselt on tulevase Kuu missiooni jaoks vaja erinevaid kosmosesõidukeid, sealhulgas kosmoselaevu, rakette, kuuvarjundeid ja robotsõidukeid.

Muud projektid: