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: Cebullion

Liceum Ogólnokształcące COGITO  Zgorzelec    Lenkija 14 metų ar jaunesni, 16 metų, 18 metų

Išorinė 3d projekto peržiūros programa

Projekto aprašymas

Mūsų bazė yra Šakletono kraterio dugne, netoli Mėnulio pietų ašigalio. Ją sudarys pripučiamas rutulio formos kupolas, pagamintas iš kevlaro 29, kurio pusė bus įkasta į Mėnulio paviršių, o kita pusė uždengta regolitu. Kitą dalį sudarys iš Mėnulio plytų pagaminta arka, kuri veiks kaip garažas ir erdvė už bazės ribų ir kartu bus apsaugota nuo radiacijos. Mūsų bazės tikslas - tyrinėti Mėnulį, kad geriau suprastume mus supantį pasaulį, patikrinti ilgalaikio žmogaus buvimo kosmose poveikį ir ištirti galimybę išgauti He-3 iš Mėnulio regolito. Bazė turi būti kuo lengvesnė, todėl kupolai (sferos) bus išpūsti, o planuojamas garažas bus pagamintas tik iš Mėnulio medžiagų. Bazėje gyvens 4 astronautai, ją sudarys penki aukštai. Kiekvienas aukštas atliks skirtingą funkciją. Bazės interjeras bus įrengtas taip, kad astronautai turėtų kuo didesnį psichologinį komfortą ir kartu kuo mažesnę iš Žemės siunčiamą masę, pavyzdžiui, plastikas stilizuotas ant medžio. Ateityje bazė turi būti savarankiška, kad tai būtų įmanoma, bazę bus galima lengvai išplėsti (naudojant roverius, kurie jau yra Mėnulio paviršiuje) segmentais su daugiau hidroponikos.

Kur norite statyti Mėnulio stovyklą?

Planuojame statyti bazę Mėnulio pietiniame ašigalyje, Šekeltono smūgio krateryje. Kadangi Mėnulio orbita nuo ekliptikos pakrypusi tik 5 laipsniais, šio kraterio vidų gaubia amžina tamsa, todėl astronautus nuo kosminės spinduliuotės ir radikalių temperatūros pokyčių saugos kraterių šešėlis. Be to, šešėlyje esančiame krateryje galima rasti vandens ledo pavidalu. Didelė plokščia erdvė kraterio viduje labai pravers nusileidimo aikštelėms, būsimiems keliams ir bazės plėtrai. Viršūnės palei kraterio kraštą beveik nuolat apšviečiamos saulės šviesos, maždaug 80-90% kiekvienos Mėnulio orbitos praleidžia Saulėje, todėl galime sukurti saulės ūkį, kuris nuolat aprūpintų bazę elektra.

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

Pirmajame etape į Mėnulio paviršių bus atgabenti dviejų tipų roveriai. Vienas jų bus skirtas paviršiui kasti, o kitas - regolitui lyginti ir (arba) spausdinti. Ekskavatoriai rūpinsis iškasti duobę pripučiamai bazei arba pritaikyti vieną iš mažesnių kraterių, kad tilptų po sferinėmis konstrukcijomis. Tuo pat metu bus pradėta arkos (garažo) statyba. Arka bus statoma iš Mėnulio regolito plytų, išdegtų specialiuose saulės spausdintuvuose. Šios plytos bus dedamos ant pripučiamo paviršiaus taip, kad sudarytų atraminę arką (veiktų kaip romėnų akvedukai). Kai visos plytos bus sudėtos, išpūstas paviršius bus nuimtas, todėl po arka atsiras didelė erdvė, kuria galėsime laisvai naudotis. Teritorija po arka taip pat bus nuleista, kad padidėtų mums prieinama erdvė. Pats pagrindas bus pagamintas iš "Kevlar 29" ir padėtas iškastame puslankiu, o paskui išpūstas, kad užpildytų visą duobės erdvę. Sfera bus įrengta taip, kad išvažiavus iš bazės (gyvenamosios dalies) iškart patenkama į arką. Kitame statybos etape bazė ir arka bus užkasamos regolito sluoksniu, kad būtų apsaugotos nuo radiacijos. Jie bus užkasami roveriu su spausdintuvu lėtai sluoksnis po sluoksnio klojant apsauginę struktūrą. Judantiems spausdintuvams padės anksčiau reikalingi kasimo ekskavatoriai.

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

Didžiausią grėsmę Mėnulio paviršiuje kelia kosminė spinduliuotė ir mikrometeoritai. Pirmasis saugumo elementas yra pačios bazės vieta, kuri bus giliame krateryje. Kitas apsaugos etapas - storas regolito sluoksnis ant gyvenamosios zonos ir garažo. Bazė suprojektuota taip, kad būtų kuo mažesnė tikimybė astronautams patirti radiacijos poveikį, todėl, išėję iš gyvenamosios zonos, jie iš karto bus apsaugoti dideliu garažo stogu. Garažas - tai vieta, kurioje mūsų astronautai galės atlikti darbus, kuriems reikia daug vietos arba kuriuos reikia atlikti už bazės ribų, pavyzdžiui, atlikti roverių techninę priežiūrą, išpakuoti atsargas iš Žemės. Avariniu atveju mūsų astronautai nusileis į žemiausią bazės lygį, kur jie bus geriausiai apsaugoti nuo radiacijos. Saulės žybsniai turi būti stebimi, kad būtų užtikrintas maksimalus astronautų saugumas.

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

Šakletono kraterio viduje įgula galės rasti ledo pavidalo vandens. Norint gauti geriamojo vandens, ledą reikia ištirpdyti. Vandenį reikėtų ruošti vandens ruošykloje, nes vanduo gali būti užterštas. Kitoms vandens perdirbimo gamyklos užduotims priklauso vandens stebėjimas ir numatomo vandens kiekio pateikimas. Tai padės valdyti bazines atsargas. Vanduo bus perdirbamas iš šlapimo ir bazės atmosferos, dėl to bus uždarytas vandens ciklas ir beveik visas vanduo bus naudojamas iš naujo.

Bazės įkūrimo pradžioje maistas bus tiekiamas iš žemės. Nors laikui bėgant bazėje gaminamo maisto kiekis turėtų būti didinamas, kad būtų pasiektas savarankiškumas. Maisto šaltinis yra bazės denyje esanti hidroponika. Šio sprendimo privalumas - didelė turimų augalų įvairovė. Juos galima parinkti specialiai astronautų specifiniam racionui, kad jie gautų reikiamą maistinę vertę. Bazėje taip pat bus įrengtos vabzdžių fermos, kuriose bus laikomi vabzdžiai, siekiant paįvairinti įgulos mitybą ir papildyti lengvai prižiūrimą baltymų šaltinį. Dėl dietos sudėties bus konsultuojamasi su dietologais Žemėje, kad mityba būtų pritaikyta įgulos poreikiams. Taip astronautai išliks sveiki.

Elektros energija bus gaunama daugiausia iš saulės kolektorių. Skydai bus įrengti kraterio viršuje, kur jie beveik visada šviečia (nes krateris yra pietų ašigalyje), ir sujungti su baze kabeliu, kurį roveriai per visą ilgį padengs regolito sluoksniu (kad apsaugotų nuo mikrometeoroidų). Tokius įrenginius, kaip roveriai, maitins radioizotopiniai termoelektriniai generatoriai (daugiausia tai bus roveriai, kurie buvo pastatyti prieš pastatant saulės elektrinę). Mėnulio naktį energiją gausime iš baterijų; vandenilio, sukaupto kasybos transporto priemonėje, ir vandenilio, kuris bus gaminamas vandens elektrolizės būdu, kai turėsime per daug energijos (pvz., iš saulės kolektorių dienos metu).

Oras yra esminė LSS (gyvybės palaikymo sistemos) dalis. Oras daugiausia sudarytas iš deguonies ir azoto, jų santykis turi būti kuo panašesnis į Žemės atmosferą. Siekiant išlaikyti oro mišinio proporcijas, bazėje bus įrengti jutikliai, kurie matuos ir koreguos bazės atmosferos sudėtį. Iš pradžių oras bus gabenamas iš Žemės. Kitais etapais bazė gamins orą iš vandens elektrolizės. Gyvybės palaikymo sistema ne tik tieks deguonį ir šalins anglies dioksidą iš bazės atmosferos, bet ir neleis kauptis tokioms dujoms, kaip amoniakas ir acetonas, kurias nedideliais kiekiais išskiria žmonės.

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

Mūsų bazės tikslas - ištirti Mėnulį, kad būtų galima patikrinti ilgalaikio žmogaus buvimo kosmose poveikį ir ištirti reto helio izotopo (He-3) išgavimo iš Mėnulio paviršiaus galimybes. Helio-3 yra potencialus ateities kuras, kuris gali būti naudojamas pažangiuose branduolių sintezės reaktoriuose elektros energijai gaminti Žemėje. Šį izotopą ketiname išgauti naudodami Mėnulio kasybos transporto priemonę. Transporto priemonė išgauna ir apdoroja Mėnulio regolitą, lėtai judėdama Mėnulio paviršiumi nustatytu keliu. Kasybos transporto priemonė per vienerius metus gali išgauti maždaug 66 kg He-3. Ji veikia tik Mėnulio dienomis, nes jai reikia daug energijos, kurią mūsų bazė gauna iš Saulės. Transporto priemonė iš regolito gauna daug cheminių junginių, įskaitant H2O (tiesiogiai naudoti bazėje) ir H2 (kaip energijos atsargas Mėnulio naktį).

Aprašykite savo Mėnulio stovyklos astronautų įgulos dieną Mėnulyje.

Astronauto diena prasideda rytiniu tualetu. Jo metu jis gali naudotis turtingais mūsų bazės sanitariniais patogumais. Taigi darbą jis galės pradėti švarus ir žvalus. Į jo kasdienes pareigas įeina bazės apžiūra, ar joje nėra kokių nors defektų, pavyzdžiui, nesandarumų, po to jis galės pradėti darbą, susijusį su tuo metu jam paskirtu moksliniu tyrimu. Kitos jo užduotys bus papildyti trūkstamą techninę ir mokslinę dokumentaciją, kuri leis efektyviai funkcionuoti bazei ir palengvins būsimus remonto ir tobulinimo darbus. Į įgulos pareigas taip pat įeis rūpinimasis bazėje auginamu maistu. Rūpintis augalų būkle, juos sodinti ir ruošti vartojimui. Kita vertus, vabzdžių fermose turi būti papildomas maistinių medžiagų tirpalas, kuris leis tinkamai subalansuoti astronautų mitybą ir įgula galės gauti šviežio maisto. Per pertraukų metu kosmonautai galės ilsėtis specialiai tam parengtoje bazės erdvėje. Jis taip pat galės pavalgyti ir naudotis sporto sale viršutiniame bazės aukšte. Tai leis jam palaikyti tinkamą formą ir būklę sumažintos gravitacijos sąlygomis. Viešnagės metu taip pat bus privaloma stebėti sveikatos būklę, kad būtų neutralizuotas bet koks nepageidaujamas buvimo už žemės ribų poveikis. Įgulos darbo grafikas bus nereguliarus, nes įgulos užduotys kiekvieną dieną nebus panašios. Įgula atliks mokslinius eksperimentus daugelyje sričių, įskaitant Mėnulio geologinę sandarą, mažos gravitacijos poveikį, galimybę išgauti He-3 nuo paviršiaus, Saulės vėjo tyrimus ir kt. Kolonistai taip pat galės naudotis 3D spausdintuvu. Tai leis realiuoju laiku atsispausdinti reikiamus įrankius ir daiktus. Veikimui labai svarbūs bus įgulos išėjimai į kosmosą. Tai padės prižiūrėti bazę ir už jos ribų esančią infrastruktūrą, pavyzdžiui, rezervuarus, kasybos robotus ir fotovoltinius skydus. Dauguma įgulos darbų vyks po stogu, kad jie būtų apsaugoti nuo radiacijos. Pirmųjų astronautų pagrindinė užduotis - įsikurti, patikrinti technologijas ir atlikti tyrimus. Tyrimai He-3 gali paskatinti investuotojus, kurių dėka kitos misijos tik išplės mūsų gyvenvietę, kad Mėnulis taptų mūsų naujaisiais namais.



← Visi projektai