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: Šešiakampis

DLR mokyklos laboratorija TU Drezdene  Drezdenas    Vokietija 15, 16

Išorinė 3d projekto peržiūros programa

Projekto aprašymas

Mėnulio stovykla atrodo kaip kryžius. Kiekviena Mėnulio stovyklos dalis yra sujungta su centru, todėl į kiekvieną vietą galima patekti iš bet kurios kitos stovyklos vietos. Taip astronautams nereikia taip dažnai palikti Mėnulio stovyklos vidaus. Be to, norėdami nueiti iš taško A į tašką B, jie eina mažiau, nei eitų, jei Mėnulio stovykla būtų tiesi linija. Stovyklą sudaro miegojimo ir valgymo zona, dvigubų durų sistema, jungianti stovyklą su Mėnulio išore, mokslinė sekcija, šiltnamis, dirbtuvės, radijo bangų matavimo prietaisas ir fotovoltinės bei saulės terminės įrangos derinys.

Kur norite statyti Mėnulio stovyklą?

Stovykla būtų pastatyta priešingoje Mėnulio pusėje, kad būtų galima fiksuoti radijo bangas, kurių netrikdytų iš Žemės siunčiamos radijo bangos [1]. Stovyklos dalis, kurioje gyvena įgula, optimaliai pastatyta saugioje aplinkoje, pavyzdžiui, krateryje, kad būtų apsaugota nuo kometų ir kitų iš kosmoso ateinančių dalykų [2]. Dideli krateriai yra Mėnulio ašigaliuose [2]. Dar naudingiau įsikurti ašigalyje, nes ten yra palyginti daug Mėnulio ledo [3], kurį pirmiausia galima ištirti, o vėliau panaudoti kuro elementams [4] arba vandenilio gamybai [5].

[1] Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt: Erde und Mond. 2020. p. 103. URL: https://www.dlr.de/next/Portaldata/69/Resources/downloads/ErdeMond_05_gesamt150dpi.pdf [žiūrėta 20.04.2021].

[2] Nadia Drake: Nadija Drake: Kodėl Mėnulio pietinis ašigalis gali būti karščiausia vieta kosmose. 2019. URL: https://www.nationalgeographic.com/science/article/why-moons-south-pole-may-be-hottest-space-destination-blue-origins-shackleton-crater [žiūrėta 20.04.2021].

[3] NASA: NASA: Mėnulio ašigaliuose patvirtintas ledas. 2018. URL: https://www.nasa.gov/feature/ames/ice-confirmed-at-the-moon-s-poles [žiūrėta 20.04.2021].

[4] Martin Rosenberg / Martin Gent / Wiebke Ziegler: Brennstoffzelle. 2021. URL: https://www.planet-wissen.de/technik/energie/brennstoffzelle/index.html [žiūrėta 20.04.2021].

[5] JAV energetikos departamentas: Vandenilio gamyba: Vandenilio gamyba: elektrolizė 2021. URL: https://www.energy.gov/eere/fuelcells/hydrogen-production-electrolysis [žiūrėta 20.04.2021].

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

Mėnulio stovykla atrodo kaip kryžius. Kiekviena Mėnulio stovyklos dalis yra sujungta su centru, todėl kiekvieną vietą galima pasiekti iš bet kurios kitos stovyklos vietos. Taip astronautams nereikia taip dažnai palikti Mėnulio stovyklos vidaus. Be to, norėdami nueiti iš taško A į tašką B, jie eina mažiau, nei eitų, jei Mėnulio stovykla būtų tiesi linija. Stovyklą sudaro miegamoji ir valgomoji zona, dvigubų durų sistema, jungianti stovyklą su Mėnulio išore, mokslinė sekcija, šiltnamis, dirbtuvės, radijo bangų matavimo prietaisas, fotovoltinės ir saulės terminės įrangos derinys. Visi pagrindiniai komponentai yra pripučiami, kad būtų lengviau juos transportuoti iš Žemės į Mėnulį sumažinant svorį.

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

Stovyklos dalis, kurioje gyvena įgulos nariai, optimaliai pastatyta saugioje aplinkoje, pavyzdžiui, krateryje, kad būtų apsaugota nuo kometų ir kitų iš kosmoso sklindančių daiktų [1]. Dideli krateriai yra Mėnulio ašigaliuose [1].

[1] Nadia Drake: N. Drake: Kodėl Mėnulio pietinis ašigalis gali būti karščiausia vieta kosmose. 2019. URL: https://www.nationalgeographic.com/science/article/why-moons-south-pole-may-be-hottest-space-destination-blue-origins-shackleton-crater[žiūrėta 20.04.2021].

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

Dar naudingiau įsikurti prie ašigalio, nes ten yra palyginti daug Mėnulio ledo[1], kurį pirmiausia galima ištirti, o vėliau panaudoti kuro elementams[2] ar vandenilio gamybai[3].

[1] NASA: NASA: Mėnulio ašigaliuose patvirtintas ledas. 2018. URL: https://www.nasa.gov/feature/ames/ice-confirmed-at-the-moon-s-poles [žiūrėta 20.04.2021].
[2]Martin Rosenberg / Martin Gent / Wiebke Ziegler: Brennstoffzelle. 2021. URL: https://www.planet-wissen.de/technik/energie/brennstoffzelle/index.html [žiūrėta 20.04.2021].
[3] JAV energetikos departamentas: Vandenilio gamyba: 2021. URL: https://www.energy.gov/eere/fuelcells/hydrogen-production-electrolysis [žiūrėta 20.04.2021].

Mėnulyje astronautų aprūpinimas maistu yra vienas didžiausių iššūkių. Reikia atsižvelgti į tai, kad maistas būtų subalansuotas ir pakankamas. Turi būti tiekiami visi būtini vitaminai, baltymai, angliavandeniai, riebalai ir mineralai. Kadangi gyvulių auginimas negalimas, viskas turi būti gaunama daugiausia iš vaisių ir daržovių. Tačiau taip pat reikėtų atkreipti dėmesį į tai, kad Mėnulyje nėra daug vandens, gero dirvožemio ar jį gerinančių mikroorganizmų. Todėl galima auginti tik labai mažus augimo reikalavimus turinčius augalus. Pirmiausia patikrinome žmogui gyvybiškai svarbius vitaminus ir maistines medžiagas. Visi šie gyvybiškai svarbūs vitaminai ir maistinės medžiagos gaunami iš šių augalų: agurkų, kaliaropių, pievagrybių, avinžirnių ir leienų (linų). Antarktidoje jau atlikti eksperimentai, kurių metu augalai auginami ekstremaliomis sąlygomis, panašiomis į tas, kurios yra Mėnulyje [1]. Ten sėkmingai augo agurkai ir kaliaropės, kurie teikia vitaminus A, B, C, E, K, I, J. Grybai ir avinžirniai aprūpina trūkstamais vitaminais D, F ir G. Be to, jų augimo reikalavimai labai maži, todėl juos galima leisti auginti Mėnulyje. Galiausiai, linai taip pat galėtų būti viena iš galimybių, nes iš jų gaunamos linų sėklos, kuriose yra daug maistingųjų medžiagų ir kurias būtų galima perdirbti į aliejų. Iš tikrųjų aliejus yra svarbus subalansuotai mitybai. Kad gautų pakankamą kiekį vitamino B-12 ir vitamino D, astronautai taip pat turėtų naudoti pakaitinius produktus. Be to, neišvengiamai reikės vartoti baltymų miltelių, nes jie labai svarbūs raumenims formuoti[2].

Šiltnamio struktūra panaši į daugumos mūsų Mėnulio stoties modulių struktūrą ir susideda iš gretimų pripūstų segmentų su tarpinėmis grindimis, kad būtų galima stabilizuoti ir geriau paskirstyti erdvėje. Šiltnamyje bus metalinių lentynų eilės, kuriose augs augalai. Taikomas "aeroponikos" principas. Privalumas tas, kad nenaudojama žemė, kurios vis tiek nebūtų galima nugabenti į Mėnulį. Principas veikia taip: šaknys apipurškiamos vandeniu su maistinėmis medžiagomis, o lapai apšviečiami LED lempomis. Oras praturtinamas CO2, filtruojami mikrobai ir grybeliai. Vienas iš trūkumų - didelis energijos suvartojimas, kurį sukelia lempos[1].

[1] Tanja Zech: Gemüse aus dem ewigen Eis deutsche Forscher wollen in der Antarktis Gemüse anbauen. Verrückte Idee? Keineswegs! Das ist der Sinn des Projekts. 2018. URL:https://www.deutschland.de/de/topic/umwelt/eden-iss-gewaechshaus-in-der-antarktis [žiūrėta 20.04.2021].
[2] D. Lenz: Eiweiß hilft bei richtiger Anwendung beim Muskelaufbau 2015. URL: https://www.forschung-und-wissen.de/nachrichten/medizin/eiweiss-hilft-bei-richtiger-anwendung-beim-muskelaufbau-13372184 [žiūrėta 20.04.2021].

Vienas svarbiausių Mėnulio klausimų - energija. Kadangi Mėnulyje nėra nei vėjo, nei skysto vandens, nei tokio kuro kaip anglis ir t. t., vienintelis tvarus energijos šaltinis yra Saulė. Todėl mūsų projekto eskize saulės baterijos, skirtos elektros energijai gaminti, išdėstytos šalia stovyklos. Kadangi saulės elementų gaminama energija per dieną labai kinta, akumuliatorius prijungiamas prie tinklo, kad Mėnulio dieną sumažintų energijos perteklių ir kauptų energiją. Norint energiją kaupti ilgesnį laiką, prie tinklo prijungiamas grįžtamasis kuro elementas, kuris vandenį dalina į deguonį ir vandenilį, kai yra energijos perteklius, arba atvirkščiai, kai naktį reikia daugiau elektros energijos, pvz. Kuro elementą pasirinkome todėl, kad jame galima sukaupti daug energijos naudojant nedaug vandens. Norėdami visiškai išnaudoti saulės energiją, be saulės elementų sukonstravome saulės šiluminę sistemą. Juodi saulės kolektoriai įrengti tarp saulės elementų.

Astronautams reikalingą orą tiekia Žemė, todėl jį reikia retkarčiais iš Žemės į Mėnulį gabenti raketomis, kad oras stovykloje atsinaujintų.

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

Ši Mėnulio stovykla daugiausia naudojama moksliniais tikslais.

Aprašykite savo Mėnulio stovyklos astronautų įgulos dieną Mėnulyje.

Mėnulio stovyklos kasdienybė galėtų būti tokia: atsikėlusi nustatytu laiku įgula pradeda dieną pusryčiais. Po to prasideda darbas, kurį sudaro, pavyzdžiui, Mėnulyje rastų medžiagų tyrimas, duomenų vertinimas, ekspedicijos į Mėnulį, bendravimas su Žeme ir daug kitų dalykų. Tarp darbų įgula dar kelis kartus pavalgo ir daug sportuoja, kad išlaikytų formą. Baigę darbą astronautai turi kelias valandas laisvo laiko ir, prabuvę keturiolika-šešiolika valandų, eina miegoti, nors šviesa dar tokia pati, kaip ir atsikėlus, nes dienos Mėnulyje gana ilgos, ypač viename iš ašigalių [1]. Kad įgulos nariai galėtų pakankamai išsimiegoti, svarbi kontroliuojama dienotvarkė.

[1]P. Gläser / J. Oberst: Illumination conditions at the lunar poles: Implications for future exploration. 2017. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0032063317300478?via%3Dihub [accessed on 20.04.2021]



← Visi projektai