moon_camp

Moon Camp Pioneers galerija 2020-2021 m.

"Moon Camp Pioneers" kiekvienos komandos užduotis - 3D formatu suprojektuoti visą Mėnulio stovyklą naudojant "Fusion 360". Jos taip pat turi paaiškinti, kaip bus naudojami vietiniai ištekliai, kaip astronautai bus apsaugoti nuo pavojingų kosmoso sąlygų ir kaip bus įrengtos gyvenamosios ir darbo patalpos.

Komanda: Tamsioji sūrio pusė

UTC Portsmutas  Portsmouth    Jungtinė Karalystė 16

Išorinė 3d projekto peržiūros programa

Projekto aprašymas

Mūsų Mėnulio bazės misija bus suskirstyta į 4 pradinius etapus:

0 etapo metu nedidelė komanda būtų išsiųsta įrengti automatinio lazerinio sukepinimo 3D spausdintuvo prieš grįžtant namo, kad būtų pagamintos bazės statybai reikalingos plytos, o per atskirą misiją su keliais specialistais būtų įrengtas nedidelis branduolinis reaktorius.

Pirmajame etape bus 2 raketos, kurių viena išsiųs statybos išteklius (karkasus, palapines ir oro šliuzus), o kita - pradinę įgulą, kuri, naudodama lengvai konstruojamus karkasus ir spausdintas plytas (nuolat gaminamas tarp misijų), galės pastatyti 3 pradinius centro kupolus. 

Antrajame etape bus daugiau statybinių medžiagų, kad būtų galima pagaminti 3 didesnius išorinius kupolus ir išplėsti bazę, taip pat išteklių įgulai išlaikyti ir moksliniams tyrimams, pavyzdžiui, per trečiąją ir paskutinę antrojo etapo raketą atvyks daugiau žmonių, kad būtų sukomplektuota visa įgula. 

3 etapas bus toks: bus išsiųsta pagalbinė įgula, kuri pakeis pradinę įgulą, išvykusią 1 etapu, taip pat bet kokia įgulos prašoma įranga ar medžiagos - šis naudingasis krovinys bus naudojamas kaip atsakas į bet kokias problemas ar poreikius, kuriuos gali nustatyti tik įgula, siekiant užtikrinti, kad bet kokios nenumatytos problemos būtų įtrauktos į planą ir išspręstos. 

Visus krovinius gabens "Arian 5" raketos, nes jos yra idealios talpos ir turi dvigubo krovinio funkciją, kai įranga siunčiama kartu su įgulos nariais.

Kur norite statyti Mėnulio stovyklą?

Mūsų Mėnulio bazė bus netoli Stöflerio, kuris yra krateris pietų aukštumose. Pietinėje pusėje didžiąją dienos dalį šviečia saulė, todėl saulės kolektoriai tiekia mums energiją ir šviesą, kad galėtume atlikti užduotis visą dieną. Kadangi krateriuose nuolat tvyro tamsa, galima gauti Mėnulio ledo, kuris yra svarbus išteklius, ypač vėlesniuose bazių veikimo etapuose (raketų kurui gaminti). Kadangi galutinis mūsų bazės tikslas - tapti raketų paleidimo baze), buvimas pietinėje pusėje leidžia raketoms atlikti rogučių manevrą aplink Žemę, kai jos leidžiasi į kelionę po Saulės sistemą. Taip laivai įgis didelį greitį, nesunaudodami daug degalų, todėl paleidimai bus dar efektyvesni.

Kaip planuojate statyti Mėnulio stovyklą? Aprašykite, kokius metodus ir medžiagas naudosite.

Mūsų Mėnulio stovykla bus modulinė, kad plečiantis bazei būtų galima lengvai pridėti naujų statinių. Kiekviena struktūra sudaryta iš 3 sluoksnių (žr. mūsų modelį su pjūvių analize) ir oro užraktų išėjimams ir įėjimams. Vidinis sluoksnis bus iš poliesterio, padengto PVC (įkvėptas alpinistinių palapinių ir sandarių šiltnamių), nes jį galima lengvai prisegti prie 2 sluoksnio ir jis yra visiškai sandarus - taigi gali būti suslėgtas ir tapti įgulos gyvenamąja erdve. Antrasis sluoksnis bus metalinis trikampių karkasas, sudarantis kupolą, nes lankai yra tvirčiausia forma, o trikampiai yra tvirti ir lengvai sukonstruojami. Metalinį karkasą iš 50 mm skersmens aliuminio strypų rankomis gali sukonstruoti įgulos nariai su kosminiais skafandrais. Trečiasis ir paskutinis sluoksnis bus akmeninis kupolas iš plytų, pagamintų iš Mėnulio grunto, jos bus lengvai surenkamos tarpusavyje susisiekiančiomis formomis ir laikysis už metalinio karkaso ribų - jas gamins automatizuoti SLS regolito spausdinimo robotai, užprogramuoti gaminti jas paliekant Mėnulyje po 0 etapo, kad plytos būtų paruoštos 1 etapui. Po pradinių 4 etapų bus 6 6 m skersmens kupolai ir 3 12 m skersmens kupolai. Mažieji 6 bus skirti: Virtuvė, energijos ir deguonies kontrolė, gyvenamosios patalpos, treniruoklių salė, ryšių centras ir medicinos punktas. Kiekvienas iš 3 didesnių kupolų bus padalytas per pusę polimeru (todėl bus hermetiški), pusė kiekvieno kupolo bus skirta dumbliams ir hidroponikai, o kitos 3 pusės - dirbtuvėms, laboratorijai ir sandėliavimo patalpoms.

Aplinka Mėnulyje yra labai pavojinga astronautams. Paaiškinkite, kaip jūsų Mėnulio stovykla juos apsaugos.

Mėnulio bazės projektavimo prioritetas Nr. 1 - įgulos saugumas. Bazės konstrukcijos pagamintos iš kupolų, kurie, savaime suprantama, yra patys tvirčiausi, kad būtų užtikrintas ilgaamžiškumas ir įgulos narių apsauga nuo asteroidų ar kosminių šiukšlių. Vidinė palapinės medžiaga - tvirtas ir dengtas poliesteris, užtikrinantis, kad palapinė nesuplyštų ir nepratekėtų. Mėnulio paviršiaus spinduliuotės lygis yra maždaug 200 kartų didesnis nei Žemės, nes Mėnulis neturi atmosferos, blokuojančios CMBR, todėl išorinis kupolo mūras yra tokio storio (500 mm), nes jis sugers didžiąją dalį spinduliuotės, o bet kokią didesnę dalį spinduliuotės sulaikys palapinė (kuri bus atspindinti). Galiausiai, visiškai trūksta gedimų viename taške - visuose kupoluose yra keli prieigos keliai, saulės energija su branduoliniu rezervu, deguonies gamybos sistema ir dumbliai - joks gedimas negali sugriauti sistemos.

Paaiškinkite, kaip Mėnulio stovykloje astronautai gaus:
Vanduo
Maistas
Elektra
Oro

Didžioji dalis vandens bus gaunama iš vandens regeneravimo sistemos (WRS), kurioje surenkamas aplinkos vanduo (kondensatas ir drėgmė), taip pat šlapimas. Vanduo taip pat gaminamas Sabatjė sistemoje; jungiant OGS (žr. 2.4 D dalį) pagamintą vandenilį su anglies dioksidu gaunamas vanduo (šiluma ir metanas). Šį vandenį dabar galima naudoti įvairioms reikmėms. Šiluma gali būti naudojama bazės šildymui, o sukauptas metanas gali būti naudojamas kaip degalai. Kitas vanduo dumblių tvenkiniams, šviežias vandens šaltinis, kuris bus įmaišytas į sistemą ir vėliau naudojamas gaminant vandenilį ir deguonį raketų kurui; bus gaunamas iš Mėnulyje esančių ledo telkinių.

Pradiniu misijos etapu astronautai maitinsis iš Žemės atsiųstais maisto daviniais. Šios atsargos bus papildytos per kitus misijai reikalingus nusileidimus. Pirmajame etape Mėnulyje bus sukurtas vienas iš trijų "Agro kupolų". Juose, be kita ko, bus įrengtos hidroponikos patalpos, kuriose bus galima auginti Mėnulio bazei reikalingą maistą. Kitais etapais bus sukurta infrastruktūra, reikalinga kitoms dviem įlankoms. Tačiau iš Žemės vis tiek bus reguliariai tiekiami maisto daviniai, kurie bus naudojami ir kaip apsaugos priemonė, ir astronautų mineralinėms medžiagoms bei druskai papildyti. Hidroponika leidžia astronautams ir antžeminėms komandoms beveik visiškai kontroliuoti augalų augimą, nustatyti derliaus nuėmimo laiką ir aprūpinti maistinėmis medžiagomis, kad augalai būtų vaisingi. Auginami augalai bus genetiškai modifikuoti, kad augtų didesni ir greitesni nei natūraliai augantys augalai; taip bus maksimaliai padidinta maisto gamyba.

Dauguma kosminių operacijų yra maitinamos saulės baterijomis, jos yra puikios. Be to, kosmose jos veiksmingesnės nei Žemėje, nes nėra atmosferos, mažinančios šviesos intensyvumą. Kai mūsų Mėnulio bazė bus baigta, joje bus naudojami trys saulės kolektorių masyvai kartu su nedideliu branduoliniu reaktoriumi - greitųjų neutronų reaktoriumi (FNR), naudojančiu Na-K-C aušalą. Kadangi jis veikia patikimai (kosmose), pašalinama SCRAM (arba išsilydymo) rizika. Jis suteikia dar vieną apsaugos nuo elektros energijos praradimo sluoksnį gedimo atveju, be trijų atskirų saulės baterijų blokų. Taip pat užtikrina bazinį energijos poreikį. Jis bus įrengtas netoliese esančiame krateryje, kuris avarijos atveju veiks kaip skydas, bet taip pat išlaikys reaktorių šešėlyje ir padės jį aušinti. Iki to laiko, kai reikės pakeisti FNR reaktorių, naujos technologijos, pavyzdžiui, branduolinio, akumuliatoriaus ir reaktoriaus hibridas, gali būti dar veiksmingesnės.

Didžioji dalis oro perdirbama naudojant deguonies gamybos sistemą (OGS). Šioje sistemoje vanduo elektrolizės būdu skaidomas į deguonį ir vandenilį. Gautas vandenilis naudojamas WRS (žr. 2.4 A dalį). Ši sistema naudojama TKS ir jau daugiau kaip 50 metų naudojama povandeniniuose laivuose. Tai reiškia, kad ji yra išbandyta, patikrinta ir visi pagrindiniai trūkumai, kurie išryškėja tik praktikoje, yra pašalinti. Sistemos niekada negali būti tobulos, todėl oro nuostoliai neišvengiamai atsiranda, o TKS jie sprendžiami deguonies tiekimu iš Žemės. Tačiau deguonį papildysime bazėje esančiose dumblių talpyklose. Abi šios sistemos veiks kartu, kad įgulai būtų užtikrintas pakankamas kvėpuojamo oro kiekis. Jei bazė būtų pažeista, nesandarias vietas galima izoliuoti, nes visos durys yra sandarios.

Paaiškinkite, koks būtų pagrindinis jūsų Mėnulio stovyklos tikslas (pavyzdžiui, komerciniai, moksliniai ir (arba) turistiniai tikslai).

Mūsų misijos tikslas - Mėnulyje įkurti savarankišką bazę, kuri būtų būtina sąlyga kosminių kelionių degalų papildymo stočiai. Ateityje sieksime pasiekti vis tolimesnius mūsų galaktikos kampelius, kad galėtume tirti, tyrinėti ir galbūt apgyvendinti naujus dangaus kūnus visatoje. Keliaujant į kosmosą (pavyzdžiui, į Mėnulį ir Marsą) didžioji dalis degalų sunaudojama tam, kad ištrūktų iš Žemės atmosferos, o tai labai sumažina erdvėlaivio veikimo nuotolį. Mūsų bazė bus naudojama sustoti ir papildyti degalų atsargas ištrūkus iš Žemės, prieš vėl startuojant ir keliaujant į tą vietą, į kurią keliauja laivas. Todėl mūsų bazės konstrukcija yra labai modulinė, kad po pradinės 4 pakopų misijos ją būtų galima išplėsti iki didesnio uosto su degalų papildymo įranga.

Aprašykite savo Mėnulio stovyklos astronautų įgulos dieną Mėnulyje.

Siekiame, kad mūsų įgulos darbo diena Mėnulyje labai atitiktų darbo dieną Žemėje, kad įgulai būtų lengviau ir greičiau prisitaikyti prie naujos aplinkos ir sumažėtų žemiškojo gyvenimo nenormalumo jausmas. Dienos prasidės mankšta sporto salėje, kurioje bus bėgimo takelis su bungee diržais, imituojančiais stipresnę gravitaciją, po to bus pusryčiai, kad įgulos nariai įgytų energijos dienai, po jų įgula susirinks į rytinį vado instruktažą, taip pat į įgulos ar misijos kontrolės tarnybos pranešimus. Po to kiekvienas įgulos narys ryte atliks rytinę užduotį ar užduotis, kurios priklausys nuo jo individualių vaidmenų. 1-ajame misijos etape bus 4 įgulos nariai: Įgulos nariai: vadas, kuris taip pat specializuojasi botanikoje, medikas ir 2 inžinieriai. 2 etape įgula bus papildyta dar vienu (labiau specializuotu) botaniku (nes vado vadovavimo vaidmuo yra pagrindinis jo prioritetas), mokslininku tyrėju ir dar vienu inžinieriumi, nes statyba ir įrangos priežiūra yra labai svarbi misijai. Po rytinių užduočių bus pietų pertrauka ir šiek tiek laisvo laiko, priklausomai nuo to, kiek / kiek skubių darbų bus tą konkrečią dieną. Tada ateitų popietės užduotys, kurios (kaip ir ryte) priklausytų nuo individualių įgulos narių vaidmenų. Mokslinių tyrimų užduotys būtų svarbios, nes mūsų bazei reikės atlikti išsamius bandymus, kad ji atitiktų savo paskirtį, nes tai yra būtina sąlyga erdvėlaivio sustojimui, tačiau taip pat Mėnulio tyrimais suinteresuotos grupės visame pasaulyje, pavyzdžiui, universitetai, galėtų teikti prašymus atlikti bandymus ir imti mėginius, panašiai kaip TKS remia pasaulinius mokslinius tyrimus, taip pat būtų antrinis Mėnulio bazės projekto finansavimo šaltinis. Ketiname, kad diena išliktų nuosekli, tačiau esame tvirtai įsitikinę, kad sprendimai dėl tvarkaraščio sudarymo turėtų būti priimami kiekvienu konkrečiu atveju, nes reagavimas į naujus ir nenumatytus įvykius yra labai svarbus, kad būtų galima sėkmingai veikti už planetos ribų, todėl pertraukos ir kiti laiko intervalai gali būti aukojami ir prireikus kompensuojami vėliau. Atlikę dienos užduotis įgulos nariai galės pavakarieniauti, o prieš miegą - atsipalaiduoti ir pasilinksminti.



← Visi projektai