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: Moterų kosmoso uogienė
IES Cervantes Madridas Ispanija 17, 16
Išorinė 3d projekto peržiūros programa
Projekto aprašymas
Siekiant sumažinti Mėnulio bazės statybos ir eksploatavimo riziką ir sąnaudas, bus naudojamas išteklių naudojimas in situ (ISRU). |
|||
Kur norite statyti Mėnulio stovyklą?
Saulė labiausiai šviečia ant paslėpto Mėnulio veido. Jei stovyklą įrengsime šioje vietoje, dėl didelio saulės spindulių kiekio elektros energiją gausime iš saulės kolektorių. Be to, norėtume ją pastatyti pietų ašigalyje. Ten yra gilūs tamsūs krateriai, pilni ledo ir cheminių elementų, iš kurių galėtume gauti deguonies, vandenilio, vandens, degalų... Be to, iš ledo galėtume gauti vandens ir jo nepritrūkti. Manome, kad geriausia būtų įrengti stovyklą pietų ašigalyje ir ant paslėpto Mėnulio paviršiaus. Taip turėtume daugiau šviesos, ledo ir galėtume išvengti atšilimo. Kadangi šis palydovas neturi atmosferos, kuo arčiau pietų ašigalio būtume, tuo mažesnius temperatūros svyravimus patirtume, nes aplinkui būtų ledo luitai. Kaip planuojate statyti Mėnulio stovyklą? Aprašykite, kokius metodus ir medžiagas naudosite.
Norint pastatyti stovyklą Mėnulyje, reikia naudoti ten gaunamas medžiagas, dar vadinamas ISRU. Vienas iš tokių išteklių, kurių galima rasti gausiai, yra regolitas. Jis turi daugybę panaudojimo būdų, pavyzdžiui, deguoniui išgauti, tačiau iš jo taip pat galima formuoti Mėnulio bazės plytas. Jį sudaro dulkės, dirvožemis, bazaltinių uolienų gabalai ir kitos medžiagos, kurių galima gauti bet kurios planetos paviršiuje. Tai kieta ir kompaktiška medžiaga. Aplinka Mėnulyje yra labai pavojinga astronautams. Paaiškinkite, kaip jūsų Mėnulio stovykla juos apsaugos.
Mėnulis yra Saulės sukurtoje heliosferoje, kuri jį apsaugo nuo didžiosios dalies kosminės spinduliuotės. Tačiau, kadangi jis yra už magnetosferos - apsauginio Žemės magnetinio lauko, kuris nukreipia didžiąją dalį Saulės dalelių - ribų, jis gauna didelės energijos Saulės spinduliuotę. Ši jonizuojančioji spinduliuotė sukelia įvairių formų biologinę žalą biomolekulėms, ląstelėms ir audiniams, kuri gali pakenkti astronautų psichinei sveikatai, sukelti jų elgesio pokyčius, nuovargį, didelį stresą ar net sukelti vėžį. Kad išvengtume šio neigiamo poveikio astronautams, daugiausia dirbtume su natūraliais Mėnulio ištekliais. Infrastruktūros statybai naudotume regolitą, nes jo apsauginis poveikis nuo radiacijos yra įrodytas. Be to, miegamąjį modulį, visus indėlius ir maisto sandėlį patalpintume Mėnulio požeminiuose urvuose, kurie veikia kaip natūralūs radiaciją mažinantys įrenginiai. Paaiškinkite, kaip Mėnulio stovykloje astronautai gaus:
|
|||
Vanduo
|
Maistas
|
Elektra
|
Oro
|
Bazė bus įrengta Mėnulio pietiniame ašigalyje, kad iš ledo būtų galima išgauti vandens. Bazėje jis bus surenkamas ir filtruojamas vėlesniam naudojimui. Be to, daugiau vandens gausime iš netoli gyvenvietės esančių kraterių. Šiuose krateriuose yra ledo ir cheminių elementų. Galėsime gauti vandenilio ir deguonies atomų, iš kurių susidarys vandens molekulės. Ledas bus renkamas ir filtruojamas bazėje, kad vėliau jį būtų galima naudoti. Vanduo taip pat bus gaunamas iš regolito, metano ir žmonių atliekų. |
Daržovės ir vaisiai bus auginami šiltnamyje. Dirvožemis bus sudarytas iš regolito, vandens ir žmogaus atliekų. Jame taip pat turi būti daug azoto. Slėgis šiltnamio viduje bus panašus į Žemės atmosferos slėgį. Stovykloje bus įrengta žiedinė vandens grandinė, kuri vandens perteklių nukreips į šiltnamį. Tikslas - laistyti šiltnamio viduje esančius augalus. Maistas bus laikomas sandėlyje netoli virtuvės. Be grenhouse esančio maisto, astronautai iš Žemės atsiveš apdoroto maisto paketus. |
Elektros energiją galima gauti iš saulės kolektorių, nes Mėnulyje dėl atmosferos ar jonosferos nebuvimo gaunama daugiau energijos. Tačiau radiacija yra 1000 kartų didesnė nei Žemėje, todėl ji gali sugadinti saulės kolektorius arba sumažinti jų efektyvumą. |
Norint gauti deguonies, vienas geriausių variantų - naudoti Mėnulio regolitą, nes jo sudėtyje yra 45% deguonies. Jis chemiškai susijęs su metalais, todėl iš jo sunku išgauti deguonies atomų. Procesui reikia kameros, kurioje regolitas panardinamas į 950 ºC temperatūros išlydytos druskos junginius, o pro juos praeina oro srautas. Dėl to suaktyvėja deguonies išgavimo procesas. Naujausiais moksliniais tyrimais tobulinami temperatūros reikalavimai deguoniui išgauti. Akivaizdu, kad tai turi būti papildyta deguonies perdirbimo metodais. Veiksmingiausias šiuo metu turimas metodas yra roksinas. |
Paaiškinkite, koks būtų pagrindinis jūsų Mėnulio stovyklos tikslas (pavyzdžiui, komerciniai, moksliniai ir (arba) turistiniai tikslai).
Pagrindinis tikslas - mokslinis, orientuotas į Mėnulio paviršiaus ir jo medžiagų tyrimą. Jis taip pat leis mokslininkams eksperimentuoti kitokiomis slėgio, radiacijos, gravitacijos ir drėgmės sąlygomis nei Žemėje. Yra ir kita mokslinė paskirtis - sukurti erdvėlaivį į Marsą ar kitas misijas. Kadangi Mėnulyje nėra gravitacijos, raketas paleisti lengviau. Be to, Mėnulis gali būti naudojamas kaip tranzitinė erdvė astronautams keliauti į Marsą, kai bus pasiektas optimalus kelionės laikas. Mėnulyje yra technologinių ir pramoninių tikslų, nes jame gausu medžiagų ir mineralų, kuriuos galima panaudoti įvairiais tikslais, pavyzdžiui, titano ir kitų retųjų metalų. Yra keletas įmonių, kurios jau orientuojasi į šių išteklių naudojimą. Be to, yra keletas įmonių, kurios daugiausia dėmesio skiria turistinio panaudojimo galimybėms, tačiau tai ilgalaikė idėja. |
|||
Aprašykite savo Mėnulio stovyklos astronautų įgulos dieną Mėnulyje.
Atsižvelgiant į tai, kad Mėnulyje šviesi diena trunka 14 Žemės dienų ir kad žmogaus organizmas negali ištverti tiek valandų be miego, kaip atskaitos tašką imsime Žemės dieną (24 val.), kuri būtų panaši į dieną Tarptautinėje kosminėje stotyje. Dieną suskirstysime į tris skirtingas dalis: darbo laikotarpį (apie 12 valandų), poilsio laikotarpį (4 valandas) ir miego laikotarpį (8 valandas). Pirmiausia astronautai turės valandą (pirmąją poilsio laikotarpio dalį) po to, kai atsibus, kad apšildytų savo kūnus atlikdami fizinius pratimus. Kadangi Mėnulio gravitacija yra dešimt kartų mažesnė nei Žemės, dėl pasikeitusio kraujospūdžio pakinta ir nusilpsta raumenys ir organai. Dėl šios priežasties dienos pradžioje labai svarbu visapusiškai fiziškai pasiruošti. Po treniruotės visi įgulos nariai susirinks virtuvėje, kad galėtų pusryčiauti. Tada jie surengs susirinkimą telekomunikacijų modulyje, kad pasiskirstytų dienos užduotis. Tarp užduočių bus pirmosios dienos pusės pietų ir poilsio laikotarpis, per kurį visi susirinks į valgyklą maždaug valandai. Kai visos pareigos bus baigtos, maždaug iki dienos vidurio, jie turės laisvo laiko apie 2 valandas, prieš vakarienę ir vėl eis miegoti, kad astronautai galėtų tinkamai išsimiegoti (8 valandas). |