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: PIoneers

Tudor Vianu nacionalinė informatikos vidurinė mokykla  Bukareštas    Rumunija 15 Trečioji vieta - EKA valstybės narės

Išorinė 3d projekto peržiūros programa

Projekto aprašymas

"PIoneers" (žodžių žaismas, įskaitant žodį PI) - tai pavadinimas, geriausiai apibūdinantis mūsų komandą, nes mūsų Mėnulio stovykla dar ne vieną dešimtmetį bus novatoriškų mokslinių tyrimų centras. Tikimės, kad mūsų gyvenvietė gali tapti atspirties tašku plečiant žmonių buvimą Saulės sistemoje, kuriant ir išbandant svarbiausias technologijas, reikalingas planetos kolonizacijai. Pirmiausia stovyklą planuojame statyti lavos vamzdyje netoli pietų ašigalio - patogiausioje Mėnulio vietoje pagal panašumą į Žemės temperatūrą, kur taip pat galima rasti vandens ledo - esminio ištekliaus, leidžiančio būti astronautams. Mūsų bazę sudarys moduliai, pradedant buveinėmis, mokslinėmis laboratorijomis ir deguonies gamybos stotimis. Tokiu būdu bus lengva įvesti naujas sritis. Kai kurie iš pirmųjų modulių bus iš anksto pagaminti Žemėje ir sumontuoti Mėnulyje, o atradus naujų erdvių poreikį, pradėtume jas statyti iš Mėnulyje turimų medžiagų. Be to, ne tik sumažinsime galimus pavojus, įrengdami stovyklą lavos vamzdyje, bet ir įdiegsime perteklines sistemas. Žmonėms reikalingi gyvybiškai svarbūs ištekliai yra vanduo (išgaunamas iš pietų ašigalio ledo), maistas (gaminamas Mėnulio šiltnamyje), energija (iš saulės baterijų) ir oras (elektrolizės būdu iš augalų, taip pat naudojant regolitą). Todėl sukuriame aplinką, kurioje astronautai neabejotinai gali prisitaikyti ir susitelkti į Mėnulio tyrėjų darbą, o gyvenimo sąlygos yra kuo panašesnės į esančias Žemėje.

Kur norite statyti Mėnulio stovyklą?

Mūsų tikslas - statyti bazę netoli Mėnulio pietų ašigalio, kur lavos vamzdžiai būtų žmogaus gyvenamosios vietos užtvara. Svarbiausias mūsų prioritetas buvo rasti vietą, kurioje būtų tinkamos gyvenimo sąlygos astronautams, kurie apgyvendins Mėnulio stovyklą. Todėl mūsų pasirinkimas apsiribojo ašigaliais, kur temperatūra svyruoja nuo -50 °C iki 0 °C, žmonės nuolat gauna saulės šviesos, o lavos vamzdžių viduje temperatūra yra pakenčiama. Lemiamas argumentas pietų ašigalio naudai buvo tai, kad ten yra vandens ledo, iš kurio galėtume gauti skysto vandens, būtino mūsų Mėnulio stovykloje gyvensiantiems žmonėms. Be to, pietų ašigalio teritorijoje esantys krateriai blokuoja saulės šviesos patekimą į vidų (stiprus argumentas, kad astronautai galėtų gerai išsimiegoti) ir juose yra iškastinių vandenilio, kurį galėtume naudoti kvėpuojamam orui, o svarbiausia - degalams.

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

Atsižvelgiant į tai, kad Mėnulio stovyklą ketiname statyti lavos vamzdyje ir į tai, kad jų skersmuo gali būti labai didelis, pagrindinė idėja būtų įrengti ją lavos vamzdyno dugne ir į Mėnulio paviršių pakilti liftu (19 paveikslas). Idealiu atveju stovykla turėtų būti modulinė, kad būtų lengviau integruoti naujas dalis. Tokie moduliai gali būti buveinės, mokslinės laboratorijos, deguonies gamybos stotys ir kt. Gyvenamieji moduliai bus sujungti hermetiškais vamzdžiais, kad būtų apribotas reikiamų šliuzų skaičius. Tie moduliai taip pat turi būti sandarūs ir turėti tvirtą išorinį apvalkalą, kad būtų apsaugoti nuo radiacijos ir galimų nuolaužų. Jo forma bus kupolo formos, kad būtų išsklaidyta įtampa. Iš pradžių Mėnulio bazė bus iš anksto pagaminta Žemėje iš tokių medžiagų kaip titanas dėl jo kietumo (ypač apvalkalas), tačiau vėliau galėsime išplėsti ją pastatais, pagamintais iš Mėnulio betono, kuris yra iš Mėnulyje prieinamų sieros ir užpildų išteklių mišinio.

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

Pirma, turėtume apsaugoti astronautus nuo Mėnulio dulkių, 354 valandų dienos ir nakties ciklo, radiacijos, žemės drebėjimų ir mikrometeoritų sprogimų. Įsikūrę pietų ašigalyje esančiame lavos vamzdyje, kur astronautai gali mėgautis saulės šviesa, įveiksime daugelį pavojų. Dirva puikiai apsaugo astronautus nuo radiacijos ir mikrometeoritų. Kadangi Mėnulio dulkės, patekusios į mūsų slėptuvę, gali sukelti kvėpavimo problemų ir pabloginti sveikatą, turėsime filtrus ir stiprų oro srautą, kad aštrus ir gausus silicio dioksidas į ją nepatektų. Be to, bus įrengta šliuzo anga (8 paveikslas), kurioje astronautai galėtų nusivalyti dulkes prieš patekdami į gyvenamąją zoną. Planuojame sutvirtinti lavos vamzdžio sienas, kad jos nesugriūtų per žemės drebėjimą. Dėl beveik nuolatinės saulės šviesos, sklindančios iš pietų ašigalio, galime palyginti pigiai gaminti elektros energiją, todėl mūsų bazė taip pat turės dirbtinę šviesą ir labai reikalingą šildymo sistemą.

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

Vanduo yra gyvybiškai svarbus išteklius, reikalingas žmonėms išgyventi, todėl šiai temai skyrėme daug dėmesio. Pagrindinė mūsų idėja yra ta, kad astronautai gali pašalinti vandens ledą iš ašigalių ir kartu gyventi Mėnulyje, tačiau, žinoma, tam reikia specialios įrangos dėl aukštos temperatūros. Tuomet naudosime grąžtą su saulės baterijomis ant jo viršaus (13 pav.). Tokiu būdu įrankis įkaista ir įsiskverbia į storo Mėnulio sluoksnio vidų. Taigi, ištraukę ledą, galėsime panaudoti kitas saulės baterijas jam ištirpdyti. Tada, naudodami profesionalią įrangą, galėsime filtruoti vandenį ir gaminti sveiką geriamąjį vandenį. Šį procesą ketiname atlikti du kartus per savaitę, o likusį vandenį surinkti į rezervuarą (17 pav.). Filtravimui taip pat galime naudoti Tarptautinėje kosminėje stotyje esančią vandens perdirbimo sistemą.

Trumpai tariant, maistas - tai energija, o mūsų astronautams jos reikia daug. Pirmiausia, kad maistas, kurį reikia gabenti į kosmosą, būtų kuo veiksmingesnis, jis turi būti lengvas, kompaktiškas, skanus, maistingas ir ilgaamžis be šaldymo. Tačiau, kad ir kiek maisto astronautai atsigabentų į Mėnulį, jo vis tiek neužteks. Todėl maistą turime gaminti ir Mėnulyje. Mūsų idėja apima būtiną Mėnulio šiltnamį, kuris padengtų atmosferos ar natūralaus vandens trūkumą ir apsaugotų augalus nuo aukštos temperatūros. Mūsų šiltnamyje regolite auginami augalai: bulvės ir ridikėliai (vitaminas C), pomidorai (vitaminas A), salierai (kalis), Arabidopsis thaliana (žydintis augalas), šilkaverpių kiaušiniai (baltymai) ir salotos (kalcis), kurie mūsų kosmoso tyrinėtojams suteiks taip reikalingų maistinių medžiagų. Astronautai kvėpuodami aprūpintų augalus anglies dioksidu, o vandenį augalams išgautų iš savo šlapimo, naudodami vandens perdirbimo sistemą.

Energijai kaupti pastebėjome, kad kai kuriose Mėnulio vietose, pavyzdžiui, Šakletono kraterio pakraštyje Pietų ašigalyje, nuolat šviečia saulė, todėl, norėdami išvengti per ilgai trunkančių mėnulio naktų problemos, Mėnulio stovyklą įrengėme toje Pietų ašigalio vietoje. Todėl ten galėtume įrengti saulės baterijas (14 paveikslas), tačiau mums taip pat reikia kelių roverių (12 paveikslas), kad į bazę būtų tiekiama energija. Tada saulės energiją galime kaupti kuro elementuose (16 paveikslas), kurie visiškai įkrauti gali veikti 17 dienų be pertraukos. Taip išvengsime ir Mėnulio užtemimų problemos, kai Žemė visiškai užstoja saulės šviesą.

Svarbiausias dalykas, be kurio žmogus negali gyventi, yra oras, todėl turėjome rimtai apgalvoti šią projekto dalį. Pirmiausia, prieš palikdami Žemę, pasigaminsime "atsargų", kuriose bus pakankamai deguonies kelioms pirmosioms dienoms Mėnulyje, o deguonies pradėsime gauti, kai tik pasieksime kelionės tikslą (deguonies stotis: 27 paveikslas). Augalai yra oro gamybos priemonė, todėl juos galima naudoti ir orui, ir maistui. Tačiau, kadangi jie elektrolizės būdu užima gana daug vietos, galime naudoti ir rezervuare likusį vandenį. Be to, galime perdirbti deguonies turtingą regolitą. Vienas iš eksperimentiškai patikrintų metodų yra išlydytos druskos elektrolizė, kurios metu Mėnulio gruntas aukštoje temperatūroje sumaišomas su kalcio chloridu, o tada, paleidus srovę per mišinį, deguonis susikaupia aplink anodą, kur yra surenkamas.

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

Pagrindinė mūsų Mėnulio stovyklos paskirtis bus mokslinė, tačiau mūsų komanda gyvenvietę suprojektavo taip, kad ją būtų galima lengvai pakeisti, kai Mėnulio paviršiuje neišvengiamai pradės daugėti žmonių. Apsvarstę astronomines išlaidas ir daugybę rizikų, susijusių su pirmosiomis misijomis į Mėnulį, nusprendėme, kad pirmieji mūsų gyventojai turėtų būti mokslininkai ir inžinieriai. Manome, kad jie bus tinkamiausi tinkamai vykdyti kasdienius eksperimentus ir kartu prižiūrėti bei atnaujinti sudėtingas gyvenvietės sistemas. Kadangi žmonių misijų į Mėnulį bus vis daugiau, išlaidos mažės, o technologijos tobulės ir taps efektyvesnės bei patikimesnės. Kai tai įvyks, Mėnulio stovyklą bus galima paprasčiausiai išplėsti, kad joje galėtų apsistoti daugiau žmonių, kai kurie iš jų netgi galėtų būti turistai, taip plečiant žmonijos buvimą Mėnulyje.

Aprašykite savo Mėnulio stovyklos astronautų įgulos dieną Mėnulyje.

Manome, kad labai svarbu, jog kas nors visada budėtų, jei kiltų pavojus, todėl nusprendėme, kad astronautai turės skirtingus miego ciklus. Todėl įgula bus padalinta į tris pamainas po lygiai (jos sutampa maždaug dviem valandomis socialiniais tikslais - tuo metu susirenka visa komanda), todėl eksperimentai vyks 24 valandas per parą, 7 dienas per savaitę. Nesvarbu, kurioje pamainoje astronautas bus, pabudęs jis atliks higieną, o tada pusryčiaus mūsų bazės valgykloje (36 pav.). Po pusryčių įgula keliaus į sporto modulį (29 nuotr.), kur kiekvienas narys gaus bent minimalų fizinį krūvį, kad palaikytų gerą fizinę formą, sveikatą ir kovotų su neigiamu mažesnės gravitacijos poveikiu žmogaus organizmui. Po to kiekvienas įgulos narys gaus atitinkamas užduotis iš antžeminės kontrolės tarnybos (22 nuotrauka) ir pradės dirbti paskirtą darbą mokslinių tyrimų modulyje (21 nuotrauka) arba, ypatingomis progomis, gali išeiti į lauką tyrinėti Mėnulio aplinkos. Praėjus pusei darbo laikotarpio, įgula galės pasinaudoti vienos valandos pietų pertrauka ir pavalgyti šiltnamio maisto produktų (33 nuotrauka). Tuomet astronautai vėl kibs į darbą iki 8 valandų trukmės tyrimų programos pabaigos. Po to įgula vakarieniaus, o po to turės laisvo laiko, kai kiekvienas galės pasirinkti, kokia veikla užsiimti, kad atsipalaiduotų (pavyzdžiui, pasikalbėti su šeima ar paskaityti knygą). Kad komanda būtų vieningesnė, kartą per savaitę astronautai galėtų dalyvauti specialioje veikloje, pavyzdžiui, surengti filmų vakarą ir žaisti stalo žaidimus svetainėje (37 pav.). Po įtemptos dienos astronautai atliks higienos reikmenis (vonios kambarys: 30 nuotr.) ir grįžę į savo patalpas (31 nuotr.) miegos apie 8 valandas, nes poilsis yra labai svarbus norint įveikti stresą ir sunkias Mėnulio paviršiaus sąlygas.



← Visi projektai