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: Project “Aeneas”

Vidurinė mokykla "P. Kr. Javorovas"  Plovdivas    Bulgarija 15   2 / 0


Išorinė 3d projekto peržiūros programa

Projekto aprašymas

Projekte "Eneas" naudojamos šiandien turimos technologijos ir beveik nesiremiama būsimomis, dar tik būsimomis koncepcijomis ar technologiniais patobulinimais. Pirmajame etape sukūrėme modulinės Mėnulio bazės, tinkamos dviem įgulos nariams, projektą. Mūsų Mėnulio bazė suprojektuota taip, kad transportavimo, finansavimo ir logistikos metu būtų atsižvelgta į didžiausią naudingąją apkrovą. Pirmąjį etapą sudarys pagrindinis modulis, turintis pagrindines nesavarankiškas funkcijas, tokias kaip šildymas, gyvybės palaikymo sistemos, mokymo įranga, sandėliavimas ir kt. Todėl pirmuosius kelerius metus bazė turės pasikliauti supakuotomis atsargomis. Projektui vystantis, bus galima pridėti daugiau modulių. Pavyzdžiui, augmenijos modulis, kuris leistų auginti javus, arba galbūt vandens valymo modulis, kuris Mėnulio ledą paverstų geriamuoju vandeniu. Įgulos nariai turės būti keičiami kas 6 mėnesius, nes mikrogravitacija blogina žmogaus organizmą.

2.1 Kur norite statyti Mėnulio stovyklą?

Manome, kad geriausia vieta mūsų bazei bus aukštai virš jūros lygio, kur didžiąją laiko dalį šviečia saulė ir kuri yra netoli šiaurės ašigalio. Tokia vieta yra ideali dėl daugybės veiksnių. Pirma, žinoma, kad tokia vietovė yra netoli tamsių, nuolat šešėlyje esančių kraterių, kuriuos potencialiai galima panaudoti kaip Mėnulio ledo šaltinį. Be to, tokiose vietovėse temperatūra yra ideali žmonių gyvenimui. Manoma, kad ji yra apie -500 Celsijaus ir mažai svyruoja. Viena iš tokių vietų, pavyzdžiui, galėtų būti beveik saulės apšviesta plynaukštė netoli Viplio kraterio. Nepaisant to, kad į šį plokščiakalnį beveik 80% laiko patenka saulės šviesa, vis tiek teks susidurti su Mėnulio nakties pavojais, tokiais kaip nepaprastai žema temperatūra ir saulės energijos trūkumas.

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

"Eneas" bazė bus gaminama iš lengvų, bet kartu ir patvarių medžiagų. Tokios medžiagos yra titanas, aliuminis, plienas ir jų lydiniai. Pavyzdžiui, viena iš pasiteisinusių medžiagų mūsų bazės vidiniam karkasui yra 2219-T6 aliuminio lydinys, nes jis yra tvirtas, lengvas ir atsparus. Kaip minėta anksčiau, bazė bus modulinė, nes kiekvienas atskiras komponentas bus pagamintas Žemėje, o tada pristatytas į Mėnulį, kur moduliai bus sujungti vienas su kitu per standartizuotas jungiamąsias prieigas. Tuo atveju, jei modulis nusileistų nemažu atstumu nuo bazės, kiekviename modulyje bus įrengtos specializuotos padangos, galinčios įveikti Mėnulio paviršių. Dvi pagrindinės modulių formos bus rutuliai ir cilindrai, dėl slėgio skirtumo viduje ir išorėje. Cilindro tipo moduliuose bus įrengtos dvi standartizuotos angos, o rutulio tipo moduliuose, priklausomai nuo tikslios konfigūracijos, bus įrengtos dvi arba trys angos. Patys moduliai suteiks daugybę patobulinimų. Laikui bėgant ir pridėjus tokius modulius kaip augmenijos modulis ar vandens valymo modulis, bazė gali tapti savarankiškesnė. Tokia struktūra taip pat leidžia pridėti daugybę mokslinių tyrimų modulių, kurie galėtų turėti skirtingą, skirtingiems poreikiams pritaikytą įrangą. Potencialiai bazė galėtų būti išplėsta moduliais, skirtais įgulos pajėgumui didinti arba galbūt įgulos moralei gydyti.

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

Dvi pagrindinės aplinkosaugos problemos yra temperatūra ir radiacija. Kaip jau minėta anksčiau, naktys vis dar bus, ir mes turėsime atsižvelgti į temperatūrą iki - 150 0C arba net - 180 0C. Izoliacija bus įrengta tarp išorės ir vidaus ir bus pagaminta iš kelių sluoksnių skirtingų šilumos izoliatorių, pavyzdžiui, putų polietileno arba poliuretano putų. Be to, tarp vidaus ir paskutinio putų sluoksnio bus plonas aerogelio sluoksnis. Toks izoliatorių mišinys apsaugos astronautus nuo žemos temperatūros ir kosminės spinduliuotės. Mūsų komanda supranta, kad toks aerogelio sluoksnis gali pasirodyti gana brangus. Vis dėlto manome, kad bus verta, nes geresnė izoliacija gerokai sumažins temperatūros reguliavimui sunaudojamos elektros energijos kiekį.

2.4 Paaiškinkite, kaip jūsų Mėnulio stovykla suteiks astronautams:

Vanduo
Maistas
Maitinimas
Oro

Antrasis modulis bus vandens valymo modulis. Jis bus naudojamas ne tik kaip geriamojo vandens šaltinis, bet ir teiks mėginius cheminei analizei. Po analizės vanduo galės būti valomas elektrokoaguliacijos būdu, kuris yra pritaikytas cheminėms medžiagoms ir metalams, aptinkamiems tame konkrečiame Mėnulio ledo zonde. Po šio proceso reikės filtruojant atskirti nepageidaujamas medžiagas nuo vandens. Remdamiesi ankstesnėmis žiniomis apie Mėnulio ledą ir filtravimo proceso efektyvumo rodikliais, manome, kad dalį vandens galima naudoti sanitarinėms reikmėms.

Įdiegus augmenijos modulį, bus galima auginti pakankamai augalų, kad iš dalies išlaikytų įgulą. Jūros gėrybėms tinkamo modulio sukūrimas yra įmanomas, tačiau tai turės būti atlikta vėlesniame projekto etape. Tačiau jei jis bus sukurtas, tai ne tik leis laikyti bazę visiškai tvaria maisto požiūriu, bet ir leis išplėsti įgulą, nes nebereikės gabenti negendančių maisto produktų, todėl bus optimizuotas pristatymui skirtas plotas.

Kadangi mūsų pasirinktoje nusileidimo vietoje yra daug šviesos, pagrindinis energijos šaltinis bus saulės energija, kuri bus pradinio paleidimo dalis kartu su pirmuoju moduliu ir atsargomis. Nepaisant to, kad vietovę beveik 80% laiko pasieks saulės šviesa, vis tiek turėsime atsižvelgti į Mėnulio naktis. Dėl sutrumpėjusio tamsių valandų skaičiaus pakaks įkrauti baterijas, skirtas aprūpinti bazę energija. Tačiau plečiantis bazei reikės didinti saulės baterijų ir akumuliatorių skaičių, kad būtų patenkintas didėjantis elektros energijos poreikis.

Pirmuosiuose etapuose deguonį reikės importuoti iš Žemės. Išbandėme daugybę būdų, kaip sukurti orą, tačiau daugeliu atvejų gauname gryną arba beveik gryną deguonį, kurio nepakanka kvėpavimui. Kvėpuoti tinkamą orą dažniausiai sudaro junginiai, kurių galima įsigyti Mėnulyje. Deguonies ir vandens garų galima gauti elektrolizuojant Mėnulio ledą, o anglies dioksido galima gauti iš mūsų astronautų kaip atliekų. Didžiausia mūsų problema kuriant orą Mėnulyje yra azotas, nes jis yra pagrindinė oro sudedamoji dalis, be to, jį gauti sudėtingiausia. Jo koncentracija Mėnulio atmosferoje yra nepakankama, o vienintelis būdas jį gauti - kaitinti Mėnulio regolitą iki ekstremalios temperatūros. Taip azotas bus atskirtas nuo regolito ir sumaišius dujas gausime į orą panašų junginį, tinkamą kvėpuoti.

2.5 Paaiškinkite, koks būtų pagrindinis jūsų Mėnulio stovyklos tikslas.

Pagrindinis "Eneas" tikslas - atlikti mokslinius tyrimus, skirtus galimam ilgalaikiam gyvenimui Mėnulyje sukurti. Šis projektas yra pirmas žingsnis į visiškai savarankišką nuolatinę Mėnulio gyvenvietę. Pagrindinis bazės rūpestis bus uždarų erdvių ir mikrogravitacijos poveikis kūnui ir protui. Vienas iš projekto tikslų - rasti šių problemų sprendimus, kad ateityje būtų galima nuolat apsigyventi Mėnulyje. Antrinis bazės tikslas bus rinkti duomenis apie Mėnulį ir atlikti tyrimus, kuriuos kitu atveju būtų gana sudėtinga atlikti, pavyzdžiui, periodiškai rinkti mėginius.

3.1 Aprašykite savo Mėnulio stovyklos astronautų įgulos dieną Mėnulyje.

Atsidarius aliuminio langinėms ir išjungus naktinį apšvietimą, kambarys prisipildo švelnios ir šiltos šviesos. Suskamba žadintuvas ir ekrane priešais įgulų miegmaišius rodoma lauko temperatūra. Kai abu jie nueina į priešingą kambario pusę pusryčių ir kavos maišelio. Po dvidešimties minučių jie eina į jiems paskirtus dienos modulius. Pro tvirtas hermetiškas duris jie patenka į kubo formos patalpą ir atlieka trumpą techninę priežiūrą, kad užtikrintų darbo vietos saugą. Abu pradeda savo 6,5-7,5 valandos trukmės darbo dieną. Artėjant pietų metui abu susitinka pagrindinio modulio gyvenamosiose patalpose ir pasimėgauja maistu, kurį sudaro Žemėje pagamintas maistas ir vietoje surinktos kultūros. Antroje dienos pusėje bent vienam iš jų būtų geriausia pakeisti savo veiklą. Pavyzdžiui, jei "ryte" jie analizavo Mėnulio ledo mėginius, tai "po pietų" galėtų užsiimti sodininkyste augmenijos modulyje arba galbūt atlikti kassavaitinį didelio masto techninės priežiūros patikrinimą.

Tačiau kiekvienos dienos pabaigoje abu vėl susitinka kartu ir dvi valandas mankštinasi. Labai svarbu, kad taip ilgai būtų veikiami mikrogravitacijos, nes reguliari mankšta padės sulėtinti kaulų tankio mažėjimo tempą. Be to, įgula gana dažnai išeina į lauką rinkti dirvožemio ir ledo mėginių arba atlikti priežiūros darbų. Kiekvienos dienos pabaigoje astronautai turės pietus ir šiek tiek laisvo laiko, priklausomai nuo tikslaus tos dienos darbo grafiko.

Kadangi aliuminio langinės užsidaro kitoms 8 valandoms, o vienintelis kambario apšvietimas - neryškios LED lemputės. Nesigirdi nieko, išskyrus nuolatinį ventiliacijos ūžimą, kai abu įgulos nariai užmiega.

Kiti projektai:

  globėjai saugykla

 

  Zhengzhou universitetas lengvosios pramonės
    Kinija
  Tarpžvaigždinis Pioneers

 

  Vidurinė mokykla, prijungta prie Zhengzhou universiteto lengvosios pramonės Zhengzhou City
    Kinija
  Mėnulio saulėlydis

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kinija
  Išgerkime puodelį komandos

 

  Šanchajaus QingPu vyresniųjų vidurinė mokykla
    Kinija