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: Conatur Lunar

Oldham Hulme gimnazija  Oldhamas    Jungtinė Karalystė 17, 16   4 / 2   Antroji vieta - EKA valstybės narės


Išorinė 3d projekto peržiūros programa

Projekto aprašymas

Pagal misiją Conatur Lunar, mūsų bazė Sanctuarium ketina tapti novatorišku mokslinių tyrimų centru, siekiančiu toliau atskleisti Mėnulio paviršiaus geologinę istoriją ir geriau ją suprasti. 

  • Pirminiame etape bus siekiama savarankiškumo: daugiausia dėmesio bus skiriama statyboms ir reikiamų išteklių kaupimui.
  • Po to antrinės mūsų projekto veiklos kryptys bus nukreiptos į mokslinius tyrimus ir eksperimentus.

Mūsų laboratorijoje atliekami tyrimai, apimantys išsamią Mėnulio dulkių susidarymo ir sudėties analizę, bus naudojami kuriant tikslesnius Mėnulio ir mūsų planetos praeities įrašus. Galiausiai mūsų surinkti duomenys bus panaudoti šiuolaikinei Mėnulio kolonizavimo ir tyrinėjimo technologijų pažangai pagrįsti.

Sanctuarium"3D modelis rodo, kad mūsų projekto tikslas - užtikrinti apsaugą ir kartu leisti atlikti užduotis. Požeminį planą sudaro gyvenamoji, techninė, žemės ūkio ir sandėliavimo zonos, kuriose keturių asmenų įgula turės priemones, reikalingas patogiai gyventi ir dirbti misijos metu. 

Nors "Conatur Lunar"preliminarūs tikslai grindžiami tyrimu - gauti rezultatai galiausiai leistų pereiti prie sudėtingesnio trečiojo etapo.

  • Atsižvelgiant į duomenis, galima manyti, kad sėkmingas mūsų bazės veiklos pradinis etapas ir tiesioginė astronautų patirtis suteikia galimybę siekti pažangos Mėnulio kolonizavimo srityje. Tikimasi, kad, turint galimybę plėstis ir pasiekus tokių laimėjimų, kaip kuro gamyba, ateityje mūsų projektų taikymo sritys gali tapti ne vienfunkcinėmis, o daugiafunkcinėmis.
2.1 Kur norite statyti Mėnulio stovyklą?

Bazę planuojame įrengti De Gerlache kraterio pakraštyje. Ši vieta yra palei pietinį Mėnulio pakraštį (Mėnulio koordinatės 88,5° pietų platumos, 87,1° vakarų ilgumos) ir yra orientuota į Žemę, o tai idealiai tinka kelionės atstumams ir ryšio kanalams sumažinti.

24 000 plačios zonos ir 31 500 siauros zonos kamerų vaizdų įrodo, kad mūsų svetainė yra netoli amžino apšvietimo taško. De Gerlacho dienos minimalios ir maksimalios vertės yra 64% ir 98%, todėl galima teigti, kad De Gerlacho vietovė yra palanki dėl to, kad joje galima surinkti saulės energiją. 

Pats kraterio pakraštys yra idealus reljefas - tai lygus plotas, kuriame bus įrengtos nusileidimo aikštelės, saulės baterijos ir tyrimų įranga. Be to, Mėnulio ledo telkiniai leis savarankiškai rinkti vandenį.

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

Ankstyviausias mūsų bazės statybos etapas bus bepilotis. Leidžiame naudoti robotus ir 17,6 m skersmens tunelio gręžimo mašiną, kad išgręžtume kraterio šoną. Nubrėžę nusileidimo koordinates netoli žinomo lavos vamzdžio, leisime ateityje, jei prireiktų, toliau plėstis. Požeminė vieta iliustruoja natūralią apsaugą nuo radiacijos ir nuolaužų smūgių, be to, pasinaudojant natūralia aplinka (t. y. mažinant darbo sąnaudas, pritaikant natūralią ertmės erdvę).

Patekus į kraterį, gręžtuvu bus pailginta laisva erdvė, o iš paskos seks robotai, išleidžiantys pripučiamus elementus, kad konstrukcija nesugriūtų. Atmosferos sąlygos bus sukurtos transportuojant tokias dujas kaip H₂, N₂ ir O₂, o robotika surinks Mėnulio gruntą kaip 3D spausdinamą medžiagą pamatams ir išorinėms sienoms statyti. Jie taip pat surinks išorines nusileidimo aikšteles, būtinas kitam perėjimo etapui įgalinti.

Kitame etape mūsų įgulos nariai bus siunčiami kartu su specialiąja įranga ir medžiagomis, kurias reikia sumontuoti - bus montuojama specializuota įranga, pavyzdžiui, O₂ melioratoriai, surenkami mūsų roveriai ir sutvirtinamos bet kokios konstrukcijos, kurios gali būti pažeistos gabenimo metu. Po žmogaus įsikišimo bazė turėtų būti visiškai funkcionali ir joje įsikurs įgula, o robotai dabar tarnaus kaip pagalbos ir remonto prietaisai.

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

Didelį pavojų kelia įvairūs pavojai, kurių kiekvienas turi būti sprendžiamas atskirai, kad būtų išsaugota gyvybė:

Radiacijos lygis yra 60 mikrosivertų (maždaug 200 kartų didesnis už Žemės lygį). Intensyviai naudojamose vietose, t. y. miegamuosiuose ir gyvenamosiose patalpose, bus įrengta padidinta apsauga, kad būtų dar labiau sumažinta spinduliuotė.

Numatytą mūsų bazės temperatūros gradientą galima pašildyti taip, kad jis atitiktų žmonių gyvenimui keliamus reikalavimus, naudojant saulės energiją ir mainų sistemas. Radioizotopiniai termoelektriniai generatoriai (RTG) bus naudojami kaip atsarginė sistema.

Įdiegus hermetinio sandariklio nuotėkio detektorius ir modifikavus tokias technologijas kaip MFS-TOPS-42, įgula bus įspėta ir galės palikti bazę per šliuzą, jei įvyktų kokių nors atmosferos sąlygų palaikymo klaidų.

Lengvi fiziniai barjerai, pvz., įdaryti Whipple'o skydai, sustiprins pažeidžiamomis laikomas paviršiaus struktūras, padidindami jų apsaugą nuo smūgių dideliu greičiu. 

Bazės konstrukcija užtikrina papildomą natūralią gynybą, nes išnaudojama po žeme esanti kraterio erdvė.

2.4 Paaiškinkite, kaip jūsų Mėnulio stovykla suteiks astronautams:

Vanduo
Maistas
Maitinimas
Oro

Didžioji dalis astronautų vandens bus gaunama iš Mėnulio ledo telkinių. Bazėje bus naudojami "Shuttle Fuel Cell" (SFC), deguonies generatoriaus sistema (OGS), anglies dioksido šalinimo mazgas ir Sabatjė reakcija (SR), kad būtų galima nuolat papildyti ir perdirbti vandens atsargas:

SFC: 2H₂ + O₂ →2H₂O + elektra
OGS: 2H₂O + elektra →2H₂ + O₂
SR: 4H₂ + CO₂ → 2H₂O + CH₄

Filtruojant nuotekas, pavyzdžiui, šlapimą ir dušo vandenį, ir kontroliuojant drėgmės pašalinimą iš salono oro, bus užtikrinta, kad nė vienas galimas išleidimas nenueis perniek. Antriniai šaltiniai, gaunami iš Mėnulio grunto, yra tinkami, bet ne idealūs, nes jų išeiga palyginti maža.

Kadangi jis naudojamas įvairiose srityse, t. y. nuo elektrolizės iki higienos, privalome teikti pagalbą sugedus sistemai. Esant pertekliniam darbui, mūsų bazėje yra įrengtos avarinės H2O talpyklos, kurias galima naudoti, kol problema bus išspręsta (žr. orą).

Siekdami ilgaamžiškumo, pavyzdingai auginsime šviežius produktus, nes, priešingai nei vartodami multivitaminus, galime ilgą laiką palaikyti kūno vitaminų ir mineralų poreikį.

Maža azoto koncentracija Mėnulio dirvožemyje (5 ppm) reiškia, kad iš pradžių iš Žemės atsiųsime tam tikrą jo kiekį kartu su sėklomis ir trąšomis. Todėl organinės atliekos bus perdirbamos.

Pirmiausia požeminis akvaponikos ūkis užtikrins misijos tęstinumą. Tačiau tam reikia daug energijos, nes šviesos intensyvumas proporcingas augalų augimui.

Antrinėje gamybos stadijoje sieksime sukurti pažangias augalų buveines. Bus naudojamos įvairios šviesos diodų lemputės, molinis substratas, kontroliuojantis trąšų, vandens ir mineralų išsiskyrimą, ir jutikliai augalų augimui stebėti. Dėl mažesnio kasdienio fizinio bendravimo su augalais poreikio ir didesnio energijos intensyvumo augalai geriau tinka ilgesniam laikui įsikurti.

Pagrindinis mūsų įgulos elektros energijos šaltinis bus saulės kolektoriai, kuriuose viename kvadratiniame centimetre yra didelė fotovoltinių elementų koncentracija. Kartu su vietovės dienos apšviestumo rodikliais mes maksimaliai padidinsime saulės spinduliuotės absorbcijos efektyvumą, kuris bus naudojamas elektros energijai gaminti.

Be to, vandenilio kuro elementai bus naudojami kaupti energijos perteklių, viršijantį stoties poreikį, o tai reiškia, kad esant prastam apšvietimui energijos vartojimas vis tiek bus lankstus. Kur įmanoma, elektros energijos tiekimas iš laboratorijos taip pat bus nukreiptas į gyvybines sistemas.

Kaip minėta mūsų pasiūlymuose dėl rizikos valdymo, įgula galės naudotis RTG, jei jos prireiktų, tačiau dėl rizikos, susijusios su radioaktyviąja tarša, manoma, kad tai bus labiau avarinis išėjimas. Taigi, mes jį įrengsime kaip išorinį šaltinį, esantį ant kraterio krašto, požeminėje sustiprintoje talpykloje.

Kartu su robotu atgabentos dujos užtikrins, kad astronautui atvykti iš pradžių būtų sukurta tinkama atmosferos aplinka. Sabatjė metodu ne tik gaminamas vanduo, bet ir elektrolizės būdu išgaunamas deguonis. Taip pat gali būti išgaunamas iš regolito ir bus naudojamas kartu su atvejais, kai bus naudingi anoduose susidarantys metalų lydinių produktai.

Nors augant augalams bazėje deguonies įsiurbimas ir anglies dioksido išmetimas vyks, sąlygos bus stebimos ir kontroliuojamos taip, kad poveikis bazei bus laikomas nereikšmingu.

Misijos metu bus stebimos baroskopinės sąlygos, įskaitant dujų sudėtį, slėgį ir drėgmės lygį, o oro rezervuarai turi būti naudojami kaip atsarginis rezervas, jei sugestų oro papildymo sistemos.

2.5 Paaiškinkite, koks būtų pagrindinis jūsų Mėnulio stovyklos tikslas.

"Conatur Lunars tikslas gali būti skirstomas į trumpalaikes (ST), vidutinės trukmės (MT) ir ilgalaikes (LT) schemas:

TIRIAMOJI ORIENTACIJA:

→ sujungti įgulos narių STEM disciplinas ir dabartines žinias su vietoje atliktais eksperimentais, kad būtų galima geriau suprasti Mėnulio ir kartu Žemės geologinę istoriją. (ST)

→ panaudoti asmeninę patirtį ir pačią misiją siekiant tobulinti metodus, šalinti problemas, susijusias su kelionių į kosmosą perspektyva. (MT)

ORIENTAVIMASIS Į PAŽANGĄ:

→ siekti Mėnulio kolonizavimo galimybės, kad esamos sėkmingos technologijos taptų pritaikomos didesniam skaičiui žmonių ir didesnei demografinei grupei. (LT)Jei Sanctuarium įrodyta, kad tai veiksminga kuriant aukštųjų technologijų darbo aplinką, galinčią palaikyti žmogaus gyvybę, mūsų bendras tikslas bus mokytis ir pereiti nuo mūsų novatoriškų tyrimų prie geresnio gyvybingumo, o idealiu atveju - prisidėti prie komercinės ir buitinės Mėnulio gyvybės kūrimo.

3.1 Aprašykite savo Mėnulio stovyklos astronautų įgulos dieną Mėnulyje.

Visą laiką gyveno Sanctuarium, kasdienę rutiną sudarys techninė priežiūra ir moksliniai tyrimai, kurie bus derinami su ne mažiau svarbiu laisvalaikiu, siekiant išlaikyti sveiką darbo ir asmeninio gyvenimo pusiausvyrą. Nors naktinės pamainos nebus slenkančios, tačiau pagal grafiką bus nustatytas budintis astronautas kiekvienai nakčiai, jei iškiltų nenumatytų atvejų. 

Savo pamainą astronautai pradėdavo nuo higienos užduočių. Naudojant nenuplaunamą šampūną būtų gerokai sumažintas vandens suvartojimas ir palengvinta mikrogravitacijos kova. 

Pirmąją pamainos valandą pusryčius sudarydavo daug maistinių medžiagų turintys produktai, pavyzdžiui, kiaušinienė, kad jų dienos kalorijų norma padidėtų iki maždaug 2800 kalorijų. Siūlome juos vežti biologiškai skaidžiose pakuotėse, kad laive būtų daugiau tvarumo. Po to būtų atliekami biomedicininės stebėsenos tyrimai, kad būtų galima patikrinti, kaip jų organizmas prisitaiko prie aplinkos būsimoms ekspedicijoms. 

Kasdienės darbo užduotys būtų susijusios su mokslinių tyrimų duomenų pateikimu. Be šios pagrindinės mokslinių tyrimų funkcijos, įgulai tektų atlikti ir pagrindines techninės priežiūros užduotis. Patikrinus, ar gautas ryšys iš Žemėje esančio valdymo centro, būtų deleguojamos konkrečios mokslinių tyrimų užduotys. 

Pietums būtų vartojamas baltymų turtingas maistas, o siekiant geresnės gyvenimo kokybės, maistas būtų keičiamas. Išbandžius naujus augalų auginimo būdus naudojant LED technologiją, būtų galima auginti įvairius šviežius maisto produktus, kurie papildytų vakarienę, taip pat būtų plėtojamos tolesnės gyvybės palaikymo Kosmose perspektyvos. 

Fizinis aktyvumas Mėnulio bazėje būtų vienas iš pagrindinių jų gyvenimo būdo aspektų, įskaitant 1 valandą per dieną trunkančią mankštą, kad būtų sušvelnintas raumenų nykimas. 

Bendravimas vakarais su šeima ir draugais leis užmegzti ryšį su Žeme. Bendravimo laikas bus labai naudingas astronautams kurie kasdien bus su tais pačiais žmonėmis. Taip pat gali būti atliekami adaptyvūs tyrimai, kuriems vadovauja kasdien atnaujinami duomenys iš kitų Žemėje esančių laboratorijų. 

Kad astronautai būtų sveiki, baigę paskutines bazės techninės priežiūros užduotis, jie eis į savo miegamąjį miegoti 8 valandas. Specialiai suprojektuotose dviaukštėse lovose galima pritvirtinti miegmaišius, kad būtų galima kovoti su sumažėjusia gravitacija ir ramiai išsimiegoti bei atsigauti kitai įtemptai dienai. Tikime, kad bendraminčių bendruomenė sėkmingai sugyvens bazėje, turėdama galimybę leisti laiką dirbant tai, kas jiems patinka individualiai, taip pat bendradarbiaujant.

Kiti projektai:

  Aplenkti

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kinija
  Auroros kūrėjas

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kinija
  Copernicus550

 

  Technikum Łączności im. prof. dr inż. Janusza Groszkowskiego
    Lenkija
  moonfuture

 

  Šanchajaus Qingpu vyresniųjų vidurinė mokykla
    Kinija