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: Here We Are Back !

Germaine Tillion licėjus  Sain Bel    Prancūzija 16, 17   4 / 2   Pirmoji vieta - EKA valstybės narės


Išorinė 3d projekto peržiūros programa

Projekto aprašymas

Konstantinas Ciolkovskis 1911 m. rašė: "Žemė yra žmonijos lopšys, bet lopšyje negalima gyventi amžinai." Tai, ką žmonija pasiekė per pastaruosius 60 metų, yra visiškai neįtikėtina dėl žmonių, kurie visą savo gyvenimą paskyrė tam, kad galėtų tyrinėti kosmosą. O dabar mes vėl norime palikti "lopšį", kad padarytume kažką didesnio: kelis mėnesius nepertraukiamai pabūti Mėnulyje.

Pagrindinis mūsų misijos, pavadintos "Čia mes grįžtame!", tikslas. ( HWAB-I ) yra imtis pačių atsargiausių priemonių, remiantis mokslininkų ir tyrėjų išvadomis, kad mūsų astronautai visą laiką būtų saugūs. Mūsų bazę sudarys 5 patalpos, įskaitant šiltnamį, įrengtą ant mažyčio kalno, kad būtų galima atgauti daug šviesos, ir, žinoma, bus patenkinti visi gyvybiškai svarbūs astronautų poreikiai. Planuojame, kad ši misija truks 8 metus, o įgula keisis kas 145 žemiškas dienas. Be to, mūsų misijos užmojis grindžiamas in-situ išteklių naudojimas. Iš tiesų, siųsti visus reikiamus išteklius iš Žemės būtų labai brangu ir tam reikėtų per daug skrydžių, neskaičiuojant nesėkmingo pakilimo procento.

Be to, visapusiškai pasinaudosime įspūdinga technologijų pažanga, pavyzdžiui, siųsime astronautus su "Ariane 6" modulyje "Orion", naudosime Mėnulio vartus ("LOP-G"), kurie vaidina didžiulį vaidmenį misijose, ir siųsime daugybę roverių bei itin sudėtingų konstrukcijų, palaikomų oru.

2.1 Kur norite statyti Mėnulio stovyklą?

Bazę Mėnulio Pietų ašigalyje, šalia mažo kalno, esančio netoli Šakletono kraterio, nusprendėme įrengti dėl daugelio priežasčių:

Pasinaudoti saulės šviesa, esančia apie 90% per mėnulio periodą. Iš tiesų galėsime paversti pakankamai saulės energijos į elektros energiją, kad galėtume aprūpinti visą bazę ir roverius. Pastatę šiltnamį ant kalno, energiją atgausime dar ilgiau.

Temperatūros svyravimai yra teisingi, o paviršius leidžia netoliese aptikti keletą nuolatinių šešėlinių regionų ( PSR ).

2009 m., kai zondas LCROSS nukrito į Cabeus kraterio PSR, netoli mūsų bazės, išmestose dulkėse aptiktas įdomus vandens molekulių kiekis. Mėnulio regolite taip pat yra daug deguonies. Taigi Pietų ašigalis mums yra geriausia vieta gyvybiškai svarbiems ištekliams tiek krateriuose, tiek paviršiuje eksploatuoti.

2.2 Kaip planuojate statyti Mėnulio stovyklą? Apibūdinkite techniką, medžiagas ir savo dizaino pasirinkimus.
  • Pirmasis etapas "αlpha" :

Vienas pirmasis roveris bus išsiųstas kasti nedidelio kalno, kad būtų galima paruošti gyvybiškai svarbios vietos įrengimą jo viduje. Be to, iškastas regolitas bus išgautas, surinktas ir panaudotas likusiai bazės daliai padengti.

Šiuo metu bus pristatyti 4 išskleidžiami oro palaikomų konstrukcijų moduliai. LOP-G laive esantys astronautai pasieks bazės vietą per keletą misijų, kad sujungtų konstrukcijas tunelinėmis jungtimis ir sumontuotų visas gyvybiškai svarbias sistemas ( anksčiau perkeltas iš "Gateway", kai misijos bus vykdomos naudojant Europos didįjį logistikos modulį ("EL3")). Tie patys astronautai neabejotinai bus labai svarbūs ir iš Stoties, nes stebės ir kontroliuos didelę dalį roverio įrengimų.

Būsimajame "Heraklio" palydove taip pat bus siunčiamas 3D spausdinimo roveris. Šis roveris kalnuose išgautą regolitą kartu su šlapalu pavers 3D spausdinimui tinkama kieta medžiaga, kad būtų galima atspausdinti apsauginį pagrindo konstrukcijų sluoksnį.

Darome prielaidą, kad kol kas nėra sukurtas pakankamai galingas robotas-ranka, kuris galėtų įrengti mūsų šiltnamį, tačiau artimiausiais metais tai bus visiškai įmanoma.

  • Antrasis etapas "βêta" :

Mūsų ledo ištraukimo roveris "Neptūnas" nusileis ir pradės ištraukimo procesą, kad pasiruoštų astronautų atvykimui.

Kai stovykla pradės veikti, astronautai, pakilę su "Ariane 6" modulyje "Orion" ir prisijungę prie LOP-G, nusileis bazėje ir pradės misiją.

2.3 Aplinka Mėnulyje yra labai pavojinga astronautams. Paaiškinkite, kaip jūsų Mėnulio stovykla juos apsaugos. (ne daugiau kaip 150 žodžių)
  • Bazę dengs 1,5 metro ilgio itin atsparios medžiagos, pagamintos iš šlapalo ir regolito derinio, sluoksnis, kuris apsaugos astronautus nuo mikrometeoritų ir kosminės bei saulės spinduliuotės. Taip pat gyvybiškai svarbus kosminis kupolas stovės nedideliame kalne, užtikrindamas daug didesnę apsaugą.
  • Kita didelė problema - Mėnulio beorė erdvė. Taigi bazė bus padalinta į 2 skyrius, nes gyvybiškai svarbioje jungtyje bus įrengta 1 oro šliuzas, suteikiantis galimybę pasislėpti vieno skyriaus oro nuotėkio atveju. Be to, siekiant palaikyti stabilią ir tinkamą gyventi temperatūrą, bazė bus termiškai izoliuota silicio dioksido aerogeliu. Jo izoliacinės savybės yra puikios, tačiau visų pirma jis galėtų būti pagamintas iš regolite esančio silicio ir deguonies.
  • Astronautai turės 29,5/29,5 telekomunikacijų ryšį su Žeme, kad galėtų ne tik teikti išskirtinę paramą ir bendradarbiauti su misijos įgulos nariais ir jų šeimomis, bet ir perspėti juos gresiančio pavojaus atveju.
2.4 Paaiškinkite, kaip jūsų Mėnulio stovykla suteiks astronautams:

Vanduo
Maistas
Maitinimas
Oro

Astronautams vandens reikės įvairioms reikmėms: gerti, auginti daržoves, elektrolizės dėka gaminti raketų ergolį būsimoms misijoms ir daugiau sužinoti apie Mėnulio istoriją.
Taigi mūsų roveris "Neptūnas" išnaudos ledinį vandenį nuolat šešėlyje esančiuose regionuose netoli bazės ("Šakletonas", "de Gerlachas" ir krateris tarp jų) ir, ištirpęs į skystį ir išfiltruotas, atgabens šį ledą atgal į atsargas. Tam roveris bus prijungtas prie Saulės spindulius atspindinčio bokšto, anksčiau įrengto ekspedicijų kraterių pakraščiuose : Neptūnas ir bokštas susijungia savo antenos dėka, o veidrodis automatiškai juda taip, kad atspindėtų Saulės spindulius Saulės skydo trajektorijoje.
Taip pat naudosime alternatyvią mikroekologinę gyvybės palaikymo sistemą (MELiSSA), kad perdirbtume ir išvalytume kasdienio gyvenimo vandenį: šlapimą, higienos reikmenis, prakaitą...

Ant kalno planuojame įrengti šiltnamį, padalytą į 2 erdves. Pirmojoje derlingame dirvožemyje (pagamintame anaerobinio kompostavimo būdu) augs daržovės. Pasirinkome mikrotinklinius pomidorus, nes jie greitai auga, ir agurkus ( jų nereikia virti ). Antrasis - hidroponinis skyrius, kuriame augs saldžiosios bulvės dėl didelio vitaminų ir angliavandenių kiekio. Hidroponinį auginimą tobulinsime, nes žinome, kad tai būtų puikus būdas auginti daržoves ilgą laiką, naudojant daug mažiau vandens.
Šiltnamis leidžia augalams laikytis jų paros ciklo: 9 valandos saulėje ir 15 valandų naktį, naudojant origami plokščių išdėstymo sistemą. Šiltnamio stiklas sumažina gaunamos saulės energijos kiekį ir praleidžia tik fotosintezei reikalingas bangas. Be to, Mėnulio nakties metu šviesos diodai su reflektoriais išsaugos augalų augimo tęstinumą.

Kadangi Saulės spinduliai mūsų vietovėje šviečia beveik visą laiką, tai yra geriausias energijos šaltinis, iš kurio galima gaminti elektrą, skirtą bazei ir roveriams aprūpinti.
Aplink bazę, šiltnamyje (plokščių išdėstymo sistema) ir ant kalno bus sumontuota daug fotovoltinių plokščių. Tai sudarys daugiau nei 80% mūsų elektros energijos išteklių.
Taip pat naudosime vandens elektrolizę, kad suskaidytume jo molekulę į deguonį ir dvivandenilį, ir, naudodami kuro elementą, gaminsime elektros energiją. Tačiau tai nebus pagrindinė energijos gamyba, nes vanduo bus labai brangus.
Tačiau, kadangi Mėnulio naktis trunka maždaug 3,5 paros, ketiname elektrą kaupti superkondensatorių baterijose, kad galėtume ją naudoti netiesiogiai ir aprūpinti bazę elektros energija, net jei saulės šviesa nepasiekia plokščių. Be to, tai gali apsaugoti astronautus nuo nenumatytų bet kurios energijos tiekimo sistemos sutrikimų.

Oras neabejotinai yra svarbiausias išteklius. Alternatyvi mikroekologinė gyvybės palaikymo sistema ne tik perdirbs vandenį, bet ir astronautų išskiriamą CO2 mikrodumblių dėka pavers O2, kad astronautai galėtų gauti nuolatinę autonomijos kilpą. Net jei iki visiško šios sistemos įgyvendinimo dar liko daug metų, mums tai yra veiksmingiausias būdas, leidžiantis vykdyti ilgalaikes pilotuojamas kosmines misijas.
Be to, įrengsime oro ventiliaciją, kad išsklaidytume orą ir apsaugotume astronautus nuo oro konvekcinio reiškinio nebuvimo mikrogravitacijos sąlygomis. Iš tiesų astronautai galėtų žūti, jei nuolat kvėpuotų savo pačių išmestu CO2.
Būtent tai, kad misijų komandos Žemėje taip pat gali bet kada pranešti astronautams apie neįprastą oro slėgio pokytį.
("Thales Alenia Space" roverio projekto evoliuciją stebime dėl deguonies išgavimo ir (arba) perdirbimo iš regolito).

2.5 Paaiškinkite, koks būtų pagrindinis jūsų Mėnulio stovyklos tikslas.

HWAB-I bus daugiausia mokslinė misija, kurią visą laiką vykdys įgulos Žemėje ir astronautai LOP-G laive. Tai bus visiškai užbaigtas pasirengimas būsimoms misijoms į Marsą, nes suvoksime psichologinį misijos tokiu atstumu nuo Žemės poveikį, o per ilgalaikį naudojimą galėsime pritaikyti kiekvieną sistemą, kad ateityje jos būtų kuo patogesnės. Be to, išbandysime raketų ergolų gamybos galimybes naudojant vietoje esančius išteklius : kodėl gi Mėnulis negalėtų būti būsimų misijų išvykimo vieta?

Taip pat leisime rengti žurnalistines keliones (2 ar 3), kad būtų galima viešai pranešti, kaip astronautai gyvena, ką jie veikia kasdieniniame gyvenime, ir parodyti pasauliui, kad ši misija yra tikrai naudinga.

3.1 Aprašykite savo Mėnulio stovyklos astronautų įgulos dieną Mėnulyje.

Tiesa, kad nuolat veikianti bazė būtų produktyvesnė, tačiau dviejų astronautų bendradarbiavimas yra svarbiausias psichinės sveikatos ir saugumo aspektas. Todėl jų dienos laiko tarpas bus tik 2,5 valandos.

Atsibudęs pirmasis astronautas prietaisų skydelyje patikrina, ar viskas veikia tinkamai (oro slėgis ir ventiliacija, elektros energijos atsargos, vandens atsargos...). Jei viskas veikia, jis keliauja į šiltnamį apžiūrėti augalų augimo ir rinkti kasdienių daržovių. Tada jis gali prisijungti prie darbinio kupolo ir atlikti ergolio gamybos iš regolito eksperimentą.

Atėjo laikas pabusti ir kitam astronautui. Abu komandos nariai vienu metu nusiprausia ir kartu pusryčiauja: tai akimirka, kai jie gali aptarti ir suvokti naują bendradarbiavimo dieną.

Po valandos jie ruošiasi papildomam bazės darbui (EBA): antrajam astronautui jo kolega padeda apsivilkti EBA kostiumą ir išeiti į lauką pro įėjimo šliuzą. Antenos dėka jis visada palaikys radijo ryšį su kitu astronautu ir : strateginėse vietose paims regolito mėginių, prireikus patikrins ir suremontuos bazės sistemas, susigrąžins iš Neptūno atgabentą iškasto ledo baką ir pakeis jį kitu tuščiu baku, kad roveris galėtų grįžti į misiją. Viską atlikęs, jis grįš į bazę per šliuzo angą, ir abu astronautai įdės ledo rezervuarą į automatinį tirpinimo ir filtravimo mašinos procesą.

Po valgio dvi valandos skiriamos sporto užsiėmimams, kurie yra privalomi astronautų kasdienybėje. Dėl mikrogravitacijos labai skiriasi svoris, todėl įranga specialiai sukurta naudoti tokiomis sąlygomis. Pasibaigus sesijai, jie susitinka priešais ekraną, kad susisiektų vaizdo skambučiu su komandomis ir savo šeimomis. Net jei jie yra geriausiai istorijoje parengti astronautai, nereikia pamiršti, kad visų pirma jie yra žmonės ir turi palaikyti ryšį su artimais žmonėmis.

Tada, kol antrasis astronautas tęsia darbą, laikydamasis 2,5 valandos laiko tarpo, pirmasis astronautas užmiega žiūrėdamas Blyškus mėlynasis taškas nuotrauka priminti jam, kad net jei mūsų lopšys Žemė yra kvarkas visatoje, Mėnulyje Ji pasirodo kaip antroji Saulė, kuri vis dar lieka arti jo ir priverčia astronautų akis spindėti.

Kiti projektai:

  amžinai žaliuojantis

 

  营口理工学院
    Kinija
  Marianos astronautai

 

  IES Mariana Pineda
    Ispanija
  Kibirkštis Explorers

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kinija
  Pradžia Pioneers

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kinija