moon_camp

Moon Camp Pioneers Galerija 2021-2022 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.

Team: Lunastro 11

Alberto Einšteino gimnazija  Berlynas    Vokietija 16   6 / 2


Išorinė 3d projekto peržiūros programa

Projekto aprašymas

Mėnulyje, netoli šiaurės ašigalio, gyvensime stikliniame kupole, esančiame Mėnulio krateryje netoli šiaurės ašigalio. Kraterio skersmuo turėtų būti apie 50 metrų. Tame kupole pastatysime platformą sodinukams ir akvaponikos sistemą su akvariumu, siekiančiu gyvenamąją zoną ir sukuriančiu harmoningą atmosferą. Visa vidinė erdvė bus pripildyta kvėpuojamo oro. Nuo mūsų kupolo prasidės vienas tunelis, vedantis link skystojo veidrodžio teleskopo, skirto moksliniams visatos tyrinėjimams, ir kitas tunelis, vedantis į ekonominę zoną, iš kurios į Žemę eksportuosime helį-3. Mėnulio kraterio žemėje bus mūsų gyvenamoji zona, kurioje galės gyventi ne daugiau kaip 8 žmonės. Ten turėsime miegamuosius su pertvaromis, suteikiančiomis mums galimybę nuspręsti, ar norime miegoti atskirai, ar su kompanionais šalia, taip pat didelius vonios kambarius, kad galėtume pasirūpinti savo higiena.

 

 

2.1 Kur norite statyti Mėnulio stovyklą?

Mėnulio stovyklą statysime netoli šiaurės ašigalio, nes ten beveik nuolat šviečia saulė, todėl galime lengvai naudoti saulės sistemas kaip energijos šaltinį. Sužinojome, kad ten taip pat yra daug kraterių, o kai kur galima rasti net vandens ledo. Galėtume jį išardyti ir panaudoti. O kadangi krateriai jau patys savaime suteikia tam tikrą apsaugą, nusprendėme savo bazę iš dalies statyti krateryje. Jo skersmuo turėtų būti apie 50 metrų, o gylis - 20-30 metrų. Tokio dydžio krateriai dėl visų meteoritų smūgių Mėnulyje nėra neįprasti. Šiaurinio ašigalio trūkumai yra ir tai, kad ten visada šviečia saulė, todėl, išskyrus kraterius, yra labai šilta ir tai blogai veikia astronautų dienos ir nakties ritmą.

2.2 Kaip planuojate statyti Mėnulio stovyklą? Apibūdinkite techniką, medžiagas ir savo dizaino pasirinkimus.

Bazę ketiname statyti daugiausia iš betono, nes visas betono sudedamąsias dalis galima rasti Mėnulyje, o cementui reikalingi metalai yra Mėnulio grunto sudedamosios dalys. Bet kadangi statyti ją rankomis būtų per daug varginantis darbas, savo daugiafunkcine raketa į stotį gabename milžiniško betono 3D spausdintuvo dalis.

Mūsų stebėjimo stotis atlieka svarbų vaidmenį mokslinių tyrimų prasme, nes Mėnulyje nėra atmosferos, o tai suteikia pranašumą, palyginti su Žeme. Ji leidžia mums atlikti dar tikslesnius stebėjimus be jokios šviesos taršos, todėl yra ideali darbo vieta naujiems moksliniams tyrimams. Be to, nusprendėme rinktis skystųjų veidrodžių teleskopą, nes, palyginti su įprastais teleskopais, juos lengviau transportuoti, be to, jie yra pigesni. Skystojo veidrodžio teleskopuose šviesai atspindėti naudojamas gyvsidabris. Rūkantis sidabras sukasi ir įgauna paraboloido formą. Taigi, mūsų teleskopą sudaro trys veidrodžiai: dvideginio veidrodis kaip pagrindinis veidrodis ir du mažesni, kurie atspindi šviesą į detektorių, perduodantį
informaciją apie belaidį ryšį su kompiuteriu. Vis dėlto turėtume nepamiršti, kad įprastas gyvsidabris dėl temperatūros pokyčių Mėnulyje tuoj pat išgaruotų. Todėl vietoj sidabro naudojame joninį skystį, vadinamą "Ecoeng 212". Jis išlieka skystas net ir žemesnėje temperatūroje ir kambario temperatūroje neišgaruoja.

2.3 Aplinka Mėnulyje yra labai pavojinga astronautams. Paaiškinkite, kaip jūsų Mėnulio stovykla juos apsaugos. (ne daugiau kaip 150 žodžių)

Mums taip pat reikia apsaugos, jei į bazę nukristų meteoritas. Tam viršutiniame žiede virš Mėnulio paviršiaus pastatėme stabilizuojančias atramas. Papildomą apsaugą užtikrina kupolas, pagamintas iš aliuminiooksinitrido, kuris yra tris kartus tvirtesnis už plieną ir kurį taip pat ketinama naudoti kaip TKS langą. Aliuminiooksinitridą galima pagaminti vietoje, naudojant aliuminį iš Mėnulio grunto ir deguonį, kurį gamina akvaponinė sistema. Procesui nereikėtų papildomo deguonies, nes aliuminio oksidas yra Mėnulio uolienos dalis.

Koridorių ir pagrindinių pastatų sienos bus pagamintos iš titano, nes ši medžiaga išlieka tvirta iki 400 °C temperatūroje ir yra atspari mažesniems meteoritams. Be to, titanas gerai reguliuoja vidaus patalpų temperatūrą, todėl nereikės daug šildymo ar oro kondicionavimo.

Siekiant užtikrinti visišką apsaugą nuo radiacijos, sienos dengiamos plonu plūgo sluoksniu, kuris užtikrina visišką apsaugą nuo radiacijos. Siekiant užtikrinti astronautų saugumą, gyvenamoji zona bus po žeme.

2.4 Paaiškinkite, kaip jūsų Mėnulio stovykla suteiks astronautams:

Vanduo
Maistas
Maitinimas
Oro

Švarus vanduo būtų gaunamas pirmiausia išgaunant ledo telkinius aplink šiaurės ašigalį. Tada vandens ledą kaitintume, surinktume susidariusius vandens garus, atvėsintume ir taip turėtume švarų vandenį, kurį galėtume naudoti kasdieniame gyvenime - akvaponikos sistemą.
Be to, hidrolizės būdu vanduo suskaidomas į deguonį ir vandenilį. Šį vandenį laikome specialiose talpyklose už kupolo ribų. Deguonį pirmiausia naudojame kvėpavimui, o vandenilį - energijai gauti.

Kad apsirūpintume maistu Mėnulyje, pastatysime akvaponikos įrenginį. Akvaponikos įrenginys - tai žuvų ir augalų auginimo mišinys. Tam mums reikia dviejų didelių talpyklų - vienos žuvims, kitos - augalams, vandens siurblio, kad augalas automatiškai veiktų, vamzdžių talpykloms sujungti ir sieros turinčio maisto žuvims (pvz., lapuočių augalų arba kryžmadulkių daržovių). Be to, atsiranda bakterijų, kurios gamina trąšas augalams. Maitinant žuvis sieros turinčiu maistu, jų išmatose atsiranda amonio, kurį bakterijos gali suskaidyti į nitratus, o šie nitratai vandens siurbliu pernešami į augalus, kurie nitratus sugeria. Augalai savo ruožtu gamina sieros turinčius maisto produktus, kurių reikia žuvims.
Viršutiniame bazės aukšte yra žemės ūkio paskirties plotas, kuriame auginami augalai, skirti apsirūpinti maistu.

Aplink Mėnulio kraterį, kuriame įrengsime kupolą ir pastatysime statinį, kuriame dėl saugumo bus galima ramiai gyventi, įrengsime daug saulės baterijų, kad sugertų nuolat šiaurės ašigalyje šviečiančią saulės šviesą. Kad Mėnulio užtemimo metu nesutriktų elektros energijos tiekimas, saulės šviesą kaupsime kuro elementuose. Dabar iš šių saulės kolektorių gaunama energija gali būti naudojama vandeniui skaidyti į energiją ir šilumą. Kita galimybė galėtų būti branduolių dalijimasis vakuume, kuris imituoja neegzistuojančią atmosferą ir temperatūros svyravimus dėl savo greičio ir efektyvumo. Vienintelis branduolinio dalijimosi trūkumas yra tas, kad esame priversti importuoti reikalingus komponentus iš Žemės.

Sukursime akvaponikos sistemą, kurioje galėsime auginti augalus, ypač mėlynuosius ir žaliuosius dumblius vandenyje dėl žuvų išskiriamų azoto junginių. Tada turėsime deguonies kvėpuojamam orui iš augalų, kurie vykdo fotosintezę, ir anglies dioksido, kurį sukelia mūsų žuvys, ir azoto junginių, gautų iš mūsų žuvų. Dar vienas šių azoto junginių panaudojimo būdas yra tas, kad galime pridėti jo prie kitų oro komponentų, kurių randame Mėnulio uolienose. Kadangi žmonės per dieną įkvepia apie 12,5 kubinių metrų oro, dalį jo sutaupysime talpyklose. Ekstremofilinių mikroorganizmų metalų oksidų skaldymas yra dar viena galimybė, kuriai visai nereikia energijos, mums tereikia bakterijų šiam procesui. Taip pat galime išfiltruoti deguonį iš mūsų vandens, kuris kilęs iš ledo, esančio prie šiaurės ašigalio.

2.5 Paaiškinkite, koks būtų pagrindinis jūsų Mėnulio stovyklos tikslas.

Mūsų bazė padalinta į tris zonas: pagrindinę (mūsų gyvenamąją) ir dvi šonines. Pirmoji, mažesnioji, pastatyta astronominiams stebėjimams: teleskopą naudosime sudėtingiems tyrimams, kurių negalėtume atlikti Žemėje. Dėl minimalios šviesos taršos teleskopas būtų privilegijuotoje padėtyje, kad būtų galima tyrinėti Saulės sistemą ir už jos ribų. Rezultatai būtų naudingi mums Žemėje ir suteiktų papildomų žinių būsimoms misijoms. Antrajame kupole rasite mūsų gavybos laboratoriją. Turėti bazę Mėnulyje nebus pigu, todėl turėjome pagalvoti ir apie kai kuriuos komercinius aspektus. Sugalvojome naudoti roverius Mėnulio dulkėse esančiam heliui-3 išgauti. Šios retosios dujos, kurių kilogramas kainuoja apie 15 mln. dolerių, yra viena brangiausių medžiagų Žemėje. Tai leistų finansuoti mūsų misiją ir kartu būtų panaudota įvairiais tikslais (branduolių sintezės energijai, mokslo ar medicinos tikslams). Ateityje mes taip pat galėtume būti savotiška "stotelė" misijoms, kurių tikslas yra tolimesnis. Būsime logistikos bazė, teikianti degalus, paramą ir techninę priežiūrą.

3.1 Aprašykite savo Mėnulio stovyklos astronautų įgulos dieną Mėnulyje.

Dabartinių astronautų kasdienė rutina nepriklauso nuo jų konkrečių pareigų. Yra trys grupės, kurioms pritaikyta dienotvarkė. Toliau bus pavaizduota pirmosios grupės kasdienybė. Reikia atsižvelgti į tai, kad likusios dvi rutinos vėluoja po aštuonias valandas.

Pirmas dalykas po gero nakties poilsio turėtų būti darbo pradžia septintą valandą ryto. Todėl kiekvienas astronautas turi atitinkamai suplanuoti savo rytinę dienotvarkę. Dėl to kiekvienas astronautas pats nusprendžia, kada keltis. Po keturių valandų darbo yra valandos pertrauka. Ją galima išnaudoti antriesiems pusryčiams arba pietums. Po to seka trys darbo valandos. Likusią dienos dalį sudaro laisvalaikis ir vienos valandos pamokos. Pirmoje pamainoje lankomumas būna nuo septynių iki aštuonių vakaro. Apskritai lankomumas nedaug skiriasi nuo laisvalaikio. Iškilus nenumatytiems atvejams arba gavus prašymą, pirmoji pamaina turi reaguoti, nes antroji pamaina tuo metu pietauja, o trečioji pamaina miega. Po lankomumo visi gali pradėti savo asmeninę vakaro rutiną ir eiti miegoti, kad gerai pailsėtų kitą dieną.

pirmoji pamaina:

  • 07:00 - 11:00 val.: darbas
  • 12:00 - 15:00 val.: darbas
  • 19:00 - 20:00 val.: lankomumas

 antroji pamaina:

  • 15:00 - 19:00 val.: darbas
  • 20:00 - 23:00 val.: darbas
  • 03:00 - 04:00 val.: lankomumas

 trečioji pamaina:

  • 23:00 - 03:00 val.: darbas
  • 04:00 - 07:00 val.: darbas
  • 11:00 - 12:00 val.: lankomumas

Kiti projektai:

  Mėnulio medis

 

  郑州轻工业大学
    Kinija
  "Aquasis"

 

  Matematikos vidurinė mokykla "Dr. Petar Beron"
    Bulgarija
  Trumanas

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kinija
  Aukštyn kylantys vyrai

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kinija