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: Moon_Squad

Gimnazija prie sienos  Verdenas    Vokietija 16, 17

Išorinė 3d projekto peržiūros programa

Projekto aprašymas

Mūsų Mėnulio stovyklos  pagrindinis tikslas - saugi ir atsakinga žmonių stotelė Mėnulyje. Norime suteikti žmonijai naują įkvėpimą, paskatinti domėtis toli nuo Žemės esančiais regionais ir parodyti naujas technines galimybes. Turime įtraukti jaunus žmones, kurie yra užsidegę kosmoso plėtra, kad pasiektume naujų didelių laimėjimų.

Apskritai mūsų Moon camp yra sudarytas iš atskirų korio formos modulių, kad būtų užtikrintas bazės moduliškumas ir galimybė išplėsti stovyklą. Stovyklos plėtra yra labai lanksti, nes 3d spausdinimo roveris suteikia galimybę spausdinti modulius taip, kaip jų reikia.

Be to, turėsime stovėjimo aikštelę mūsų roveriams ir aprūpinimo bei evakuacinių raketų paleidimo aikštelę, kuri įrengta atokiau nuo stovyklos, kad būtų užtikrintas mūsų astronautų saugumas.

Stovyklą ir įgulą apsaugome nuo pavojų, o gyvybiškai svarbius modulius patalpiname į Mėnulio dirvožemį, kad būtų užtikrinta natūrali apsauga nuo mikrometeoritų ir radiacijos.

Be to, atskiri moduliai vienas nuo kito atskirti specialiais vartais, kuriuos galima uždaryti pavojingoje situacijoje.

Stovyklų statybos pradžioje galima naudotis tik nedideliu išteklių kiekiu. Todėl stovykla pirmuosius kelerius metus yra priklausoma nuo atsargų iš žemės. Galiausiai norime sukurti visiškai savarankišką stovyklą, kuri ateityje taps dar labiau nepriklausoma. 

Kur norite statyti Mėnulio stovyklą?

Nusprendėme statyti stovyklą Šiaurės ašigalio regione, nes giliuose krateriuose yra vandens ledo.

Be to, Mėnulio šiaurės ašigalio temperatūra už kraterių ribų yra labai žema, o saulė šviečia beveik visą dieną, todėl dalis energijos pagaminama.

Tuo pat metu stovyklą statome ant kraterio krašto, kad sumažintume meteoritų smūgių ir radiacijos tikimybę. Nepaisant to, stovyklą statome prie pat kraterio krašto, kad bazėje nebūtų visiškos tamsos ir kad galėtume pasiekti kiekvieną svarbų techninį įrenginį, kuris yra už kraterio ribų. Galiausiai dalį Mėnulio stovyklos įkomponavome į kraterio sieną, kad padidintume saugumą.

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

Iš pradžių į Mėnulį bus nusiųstas autonominis roveris, kuris iškas Mėnulio gruntą. Naudodami specialų gamybos procesą, kuris šiuo metu kuriamas Žemėje, paruošime dirvožemį, tinkantį naudoti 3D spausdintuvui, iš kurio pagaminsime modulių korpusą. Šis metodas sutaupo daug laiko, išlaidų ir apsaugo astronautus nuo radiacijos, kurią jie patirtų, kai reikėtų statyti stovyklą.

Be to, roveris kasinėja į kraterio sieną, kad įrengtų urvą, kuriame bus patalpinti svarbiausi moduliai.

Atspausdintuose apvalkaluose "Rover" sukurs specialų ir labai patvarų plastikinį burbulą su aliuminio rėmu, kad būtų sukurta saugi aplinka pirmiesiems astronautams.

Pastačius astronautams saugią vietą, į Mėnulio stovyklą siunčiama gyvybiškai svarbių modulių įranga, kurią sudaro gyvybės palaikymo sistemos, taip pat pirmasis oro ir maisto tiekimas.

Iš pradžių Moon camp įgulą sudarys 5 žmonės, kad būtų užtikrintas kiekvienos svarbios srities, pavyzdžiui, inžinerijos ar medicinos, specialistas.

Ateityje stovykla bus didesnė, kad joje galėtų apsistoti daugiau nei 10 asmenų.

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

Didelis iššūkis - kosminė radiacija ir meteoritų smūgiai, kurie gali sunaikinti gyvybiškai svarbius modulius ir sukelti pavojų įgulai. Todėl svarbiausius modulius statome urve kraterio sienoje. 

Tuo pat metu likusi modulio dalis, kuri nėra patalpinta į kraterio sienelę, yra apsaugoma dedant sluoksnį  mėnulio dirvožemis (76 cm yra pakankamas, kad moduliai būtų apsaugoti nuo radiacijos) virš modulių. 

Be kosmoso keliamo pavojaus, įgulos narius slegia atskirtis nuo žmonių Žemėje, todėl jie nuolat palaiko ryšį su draugais ir šeima Žemėje per VR susitikimus. Siekiant apsaugoti įgulą nuo raumenų sumažėjimo, kiekvieną dieną nustatomas fiksuotas treniruočių laikas.

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

Mėnulio stovyklos vieta pasirinkta apgalvotai, nes giliose kraterio vietose yra vandens ledo telkinių. Taigi į kraterio žemę galėtume nuvažiuoti su autonominiu roveriu, kuris specialiu sustiprintu grąžtu kasinėtų vandens ledą ir gabentų jį į stovyklą. Kraterio dalyse nėra šviesos, todėl roveris turi būti maitinamas baterijomis. Vandens ledas bus tirpdomas naudojant atominio reaktoriaus atliekinę šilumą ir sutelktą saulės šviesą.
Gamindami vandenį kartu atliekame metanaciją, kad kvėpuojamame ore esantį Co2 paverstume vandeniu. Kitas reakcijos produktas yra metanas, kuris galėtų būti naudojamas kaip raketinis kuras "SpaceX" erdvėlaiviui "Starship".
Vandenyje nėra maistingųjų medžiagų, todėl maistingąjį tirpalą vandeniui ir augalams gauname iš žemės.

Stovyklos pradžioje maistas turi būti standartinis astronautų maistas, tačiau ateityje jis bus gaminamas šiltnamyje. Šis šiltnamis neturi langų, nes dėl radiacijos reikėtų labai storo stiklo sluoksnio.

Mūsų maisto gamybos principas pagrįstas "požemine žemdirbyste", kai saulės šviesą imituoja LED šviesa, o žemė yra auginimo terpė. Maisto medžiagų tirpalas leidžia gauti didelį derlių. Išmatos naudojamos kaip trąšos.

Auginimo terpė sudaryta iš medienos pluošto ir yra labai lengva, todėl ją labai lengva nusiųsti į Mėnulį. Drėkinimas yra autonominis. Maistas taip pat gaminamas tuo pačiu principu, kuris buvo sukurtas "Neumayer_station" stotyje Antarktidoje.

Tačiau tam tikri gyvybei reikalingi baltymai siunčiami iš Žemės. Todėl visiškos nepriklausomybės pasiekti neįmanoma.

Mėnulio paviršiuje yra daug saulės šviesos, kurią saulės kolektoriai paverčia energija. Vis dėlto mums reikės daug saulės kolektorių, kad pagamintume pakankamai energijos, ypač roverių kasybos ir statybos procesams. Be to, manome, kad antrinis energijos šaltinis yra privalomas, pavyzdžiui, jei į saulės kolektorių lauką pataikytų meteoritas, kuris galėtų sukelti gyvybei pavojingą energijos sumažėjimą.

Todėl pagrindinė energija gaminama iš atominės energijos, kurios pagrindą sudaro povandeninis slėginis vandens reaktorius. Atliekinė šiluma naudojama stovyklai šildyti ir reikiamai šiluminei šilumai gauti, kai atliekama metanizacija. Vėliau šilumą naudojame vandens ledui tirpdyti.

Be to, energija kaupiama iš elektrolizės metu pagaminto vandenilio ir metano, taip pat reikės akumuliatorių baterijų mobiliajai įrangai (roveriams ir kt.).

Norėdami sumažinti oro gabenimo iš Žemės išlaidas, pagrindinį deguonį gaminome Mėnulyje.
Naudodami elektrolizę išgautą vandens ledą atskiriame į vandenilį ir deguonį. Deguonį galima naudoti kvėpavimui.
Be to, mes atskiriame rūdas iš Mėnulio dirvožemio į deguonį ir metalo miltelius, kurie naudojami 3D spausdinimui.

Didelę dalį panaudoto oro norime panaudoti pakartotinai, todėl oras nukreipiamas į šiltnamį, kuriame CO2 reaguoja su augalais vykstant fotosintezei ir gamina deguonį.

Be to, sodiname augalus, kurie filtruoja nuodingas dujas, pavyzdžiui, formaldehidą. Norime naudoti, pavyzdžiui, žaliąsias lelijas, kurios pasižymi dideliu filtruojančiu poveikiu (pagal NASA atliktą "švaraus oro tyrimą").

Kad stovykloje būtų panašus oras, kuriuo kvėpuojama, kaip ir žemėje, pradžioje į stovyklą siunčiame azoto.

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

Iš pradžių Mėnulio stovykla naudojama tik moksliniams aspektams. Vienas iš esminių tyrimų - ilgalaikių buvimo stovykloje pasekmių dokumentavimas. Misijos TKS truko ne ilgiau kaip 1 metus. Todėl nėra žinoma, kokį poveikį ilgalaikė izoliacija turės būsimoms misijoms, pavyzdžiui, į Marsą. Taip pat nėra daug žinių, kaip aprūpinti astronautus maistu ir energija, kurių reikia marso kolonizacijai. 

Be to, mūsų Mėnulio stovykla turėtų būti išbandyta kaip krovinių aikštelė būsimoms misijoms. 

Be to, norime pastatyti radijo teleskopą, kuris padėtų rasti naujų atradimų kosmose ir suteiktų informacijos fizikinėms problemoms spręsti. 

Stovyklos išlaidos yra didelės, todėl stovykloje gali apsilankyti keletas turistų. Galiausiai stovykla taip pat turėtų įkvėpti jaunimą į STEM_klases ir pramonės šakas. 

Aprašykite savo Mėnulio stovyklos astronautų įgulos dieną Mėnulyje.

Kad būtų galima atlikti geriausius mokslinius tyrimus ir tyrinėjimus, taip pat užtikrinti reglamentuotą priežiūrą ir saugumą, Mėnulio stovyklos įgulą sudarys astronautai, turintys daug žinių įvairiose srityse. Astronautai dirbs pamainomis, kad budėtų pakankamai žmonių, galinčių reaguoti į galimus pavojus kritiniais atvejais. Skirtingos pamainos persidengia viena valanda, kad pamainų astronautai galėtų kartu įvertinti visus įvykius. Prisitaikysime prie įprastos 24 valandų Žemės paros su 13 valandų pamainomis. 

Prasidėjus pamainai astronautai atsibunda, pusryčiauja ir ruošiasi darbui. Kiekvieną dieną astronautai dirba laboratorijoje ir atlieka eksperimentus. Po to jie surašo protokolą, kad būtų galima saugoti visus rezultatus. 

Tuo pat metu įgula įsipareigoja sportuoti bent 2 valandas per dieną, kad sumažintų raumenų ir kaulų tankio praradimą, kurį lemia maža gravitacija.

Vėliau astronautai turi laisvo laiko, per kurį gali susisiekti su žmonėmis Žemėje, kad sumažintų psichologinę izoliacijos sukeltą įtampą. 

Be to, kiekvieną dieną inžinieriai kontroliuoja kiekvieną stovyklos sistemą, kad būtų reguliuojama reaktorių galia ir aušinami kuro strypai.

Be to, reikia išsaugoti gyvybiškai svarbių sistemų veikimą ir patikrinti deguonies kiekį, kad, esant dideliam CO2 kiekiui, būtų galima aktyvuoti metanizaciją. Taip pat įrodoma, kad augalai yra pakankamai dideli ir gali būti nuimamas derlius.

Astronautai taip pat įsipareigojo 2 kartus per savaitę apsilankyti pas stoties gydytoją ir atlikti įprastus patikrinimus.

Norint turėti galimybę evakuoti stovyklą avarijos atveju arba pargabenti į žemę sužeistą įgulos narį, reikia patikrinti ir paruošti evakuacinę raketą. Apskritai turėtų būti paruoštos raketos, kurios aprūpina stovyklą arba atgabena eksperimentus į Žemę.

Apskritai visi roveriai ir moduliai yra patikrinti, kad visos sistemos veiktų.

Avariniu atveju misijos valdymo moduliuose esančioje stovykloje pasigirsta įspėjamoji sirena, pranešanti apie problemą, kurią reikia nedelsiant išspręsti. 

Ši kasdienė rutina leidžia atsakingai vykdyti Mėnulio stovyklos veiklą ir apima visus svarbius įgulos saugumo aspektus. Stovykloje laikomasi įprasto Žemės ritmo, kad astronautai gautų normalią dieną.



← Visi projektai