moon_camp
atradimo interaktyvus vaizdas

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 m. projekto galerija

 

"Moon Camp Pioneers" kiekvienos komandos užduotis - 3D formatu suprojektuoti visą Mėnulio stovyklą naudojant pasirinktą programinę įrangą. Jos taip pat turi paaiškinti, kaip naudos vietinius išteklius, kaip apsaugos astronautus nuo kosmoso pavojų ir aprašyti Mėnulio stovyklos gyvenamąsias ir darbo patalpas.

ATLAS

  Labai gerai įvertintas dizainas - EKA valstybės narės

GRG19 Billrothstraße 73  Viena-Viena    Austrija 16, 17   6 / 3 Anglų kalba
3D projektavimo programinė įranga: "Fusion 360" ir "Blender



External URL to the team’s project (e.g. website or PDF):


https://atlas-grg19.webflow.io

1.1 - Projekto aprašymas

ATLAS - tai mūsų vizija, kaip netolimoje ateityje galėtų atrodyti Mėnulio bazė. ATLAS ypatinga tuo, kad ji pirmiausia yra po žeme, viename iš tuščių Mėnulio lavos vamzdžių, kurie apsaugo nuo atšiaurios Mėnulio aplinkos. Vienintelės matomos bazės dalys yra įėjimai į paviršių ir angarą, kurie su požeminėmis patalpomis sujungti liftu. Požeminė ATLAS bazė, uždaryta savo dirbtinėje atmosferoje, yra suskirstyta į penkias zonas:

  1. Įėjimas į bazę - šliuzas, persirengimo kambariai, elektros / vandens / deguonies tiekimas ir apsaugos patalpa
  2. Centrinė zona - dirbtinis "sodas" su LED lubomis, imituojančiomis dienos šviesą, apsuptas 12 įgulos patalpų.
  3. Mokslinių tyrimų ir medicinos sritis - medicinos įranga (operacinis stalas, širdies ir plaučių aparatas, slaugos lovos, LMD (Šviesos valdymo prietaisas), deguonies tiekėjas, ventiliatoriai, kompiuterinės tomografijos ir magnetinio rezonanso tomografijos aparatai), hidroponika, laboratorija.
  4. treniruoklių zona - treniruokliai, kabeliniai treniruokliai, treniruokliai, bėgimo takeliai
  5. Bendra erdvė - virtuvė, valgomasis ir poilsio zona

1.2 - Kodėl norite statyti Mėnulio stovyklą? Paaiškinkite pagrindinę savo Mėnulio stovyklos paskirtį (pavyzdžiui, moksliniais, komerciniais ir (arba) turistiniais tikslais).

Norime pastatyti Mėnulio stovyklą, nes norime prisidėti prie ateities, kurioje bus galima tyrinėti kosmosą ir keliauti tarpplanetinėmis kelionėmis.
Mūsų Mėnulio stovyklos tikslas bus daugiausia mokslinis ir turistinis. Mėnulio bazėje galės gyventi ne daugiau kaip du turistai ir patirti kasdienį astronauto gyvenimą, o tai padės iš dalies finansuoti projektą. Be to, jie galės tiesiogiai transliuoti savo patirtį ir didinti mūsų projekto žinomumą. Be to, kitų žmonių buvimas taip pat gali suteikti psichologinės naudos astronautams. Astronautai atliks eksperimentus, kurių metu bus tiriamas ilgalaikis mažos Mėnulio gravitacijos ir ilgalaikės astronautų izoliacijos poveikis. Ypač daug dėmesio bus skiriama pagrindiniams psichologiniams poreikiams, saugumo poreikiams, socialiniams poreikiams ir individualiems poreikiams.

2.1 - Kur norite statyti Mėnulio stovyklą? Paaiškinkite savo pasirinkimą.

Statant Mėnulio bazę reikia atsižvelgti į daugelį Mėnulyje gyvybei pavojingų aplinkybių:

  1. "Ne" atmosfera
  2. Stipri kosminė spinduliuotė
  3. Ekstremaliai kintanti temperatūra
  4. Meteoritai
  5. Tiekimo problemos (3 skirsnis)

Atsižvelgiant į šiuos veiksnius, optimali vieta yra po žeme, viename iš Mėnulio lavos vamzdžių. Lavos vamzdžiai - tai natūralūs požeminiai tuneliai, susidarę iš senovinių lavos srautų, kurie sustingsta paviršiuje, bet toliau teka po juo, palikdami tuščių tunelių tinklą. Šie tuneliai yra stabili ir nuo atšiaurių Mėnulio sąlygų apsaugota aplinka, kartu optimaliai užtikrinanti kompromisą tarp vidutinės temperatūros, vandens išteklių ir helio-3 koncentracijos aplinkiniame regolite. Norint užtikrinti ryšį su Žeme, tinka tik lavos vamzdis, esantis šviesiojoje Mėnulio pusėje.

2.2 - Kaip planuojate statyti Mėnulio stovyklą? Pagalvokite, kaip galėtumėte panaudoti Mėnulio gamtinius išteklius ir kokių medžiagų jums reikėtų atsivežti iš Žemės. Aprašykite metodus, medžiagas ir savo dizaino pasirinkimus.

Siekiant taupyti energiją, lavos vamzdžio viduje bus sukurta dirbtinė atmosfera. Tai padarius, atmosferoje galima gyventi be kostiumų. Dirbtinės atmosferos viduje mūsų bazę sudaro deguonimi pripūstos sienos, todėl jos yra termoizoliacinės.

Kadangi lavos vamzdžio grindys yra nelygios ir kampuotos, reikėtų įrengti pagrindą, kuris sudarytų lygią patalpų aikštelę. Tiktų atramos, įtvirtintos į žemę plieniniais tinklais, nes jas lengva transportuoti ir praktiška. Tai būtų galima pasiekti naudojant cheminius kaiščius.

Statybos etapo metu Mėnulyje bus dislokuota komanda, kuriai reikės pastatyti laikiną bazę. Šią bazę turėtų būti paprasta ir greita įrengti. Optimaliausia būtų anglies pluoštu sutvirtintos konstrukcijos, nes reikėtų atsižvelgti į transportavimo svorio apribojimus. Laikinojoje bazėje turi būti pakankamai vietos komandai, gyvybiškai svarbių išteklių, medžiagų ir įrankių tikrajai bazei statyti. Be to, reikia lygaus paviršiaus, kuriame galėtų nusileisti visi zondai ir kapsulės su ištekliais iš Žemės. Šiame plote turi būti pakankamai vietos nusileidimui ir roveriams ar kitoms transporto priemonėms, kurios atgabens medžiagas ir žmones į bazę arba tiesiai į statybvietę.

2.3 - Kaip jūsų Mėnulio stovykla apsaugo astronautus nuo atšiaurios Mėnulio aplinkos ir suteikia jiems pastogę?

Mėnulio bazės statymas viename iš Mėnulio lavos vamzdžių turi keletą privalumų, nes apsaugo įgulą ir suteikia jai pastogę.

Pirma, tai apsaugotų mūsų įgulą nuo radiacijos pavojaus. Mėnulis neturi apsauginio magnetinio lauko, kuris apsaugotų nuo kenksmingos saulės ir kosminės spinduliuotės, galinčios kelti didelį pavojų astronautų sveikatai. Storas uolienų sluoksnis virš lavos vamzdžio veiktų kaip natūralus radiacinis skydas, sumažindamas kenksmingos radiacijos poveikį.

Antra, dėl stabilios temperatūros lavos vamzdžio viduje mūsų įgulai sukuriama patogesnė gyvenamoji aplinka. Mėnulio paviršiuje vyrauja itin dideli temperatūros svyravimai: dieną temperatūra siekia 120 °C, o naktį nukrinta iki -170 °C. Dėl stabilios temperatūros lavos vamzdžio viduje mūsų įgulai būtų sudarytos tinkamesnės sąlygos gyventi, nereikėtų sudėtingų šildymo ir vėsinimo sistemų.

Lavos vamzdis taip pat natūraliai apsaugo nuo mikrometeoroidų smūgių, kurie Mėnulio paviršiuje gali kelti didelį pavojų įrangai ir personalui. Storas uolienų sluoksnis virš lavos vamzdžio sugertų bet kokius smūgius ir sumažintų žalos ar sužeidimų riziką.

Be to, lavos vamzdis - tai paruošta struktūra mūsų bazei, todėl sutrumpėja statybos laikas ir sumažėja išlaidos. Tunelius galima modifikuoti ir įrengti taip, kad jie atitiktų mūsų poreikius, o kasimo darbų reikia minimaliai.

Mėnulio bazės statyba lavos vamzdyje - tai natūralus apsauginis skydas nuo radiacijos, stabili temperatūra, apsauga nuo mikrometeoroidų smūgių ir jau egzistuojanti struktūra, todėl tai ideali vieta mūsų įgulos pastogei ir apsaugai Mėnulyje. Kadangi dėl lavos vamzdžio temperatūros svyravimai yra tik nedidelė problema, o išlaikyti stabilų ryšį su Žeme yra svarbu, bazė yra centrinėje Mėnulio dienos pusėje esančioje vietoje.

3.1 - Kaip jūsų Mėnulio stovykloje astronautams bus užtikrinta tvari prieiga prie pagrindinių poreikių, tokių kaip vanduo, maistas, oras ir energija?

Kad mūsų bazė būtų aprūpinta vandeniu, naudosime Mėnulio regolitą - į smėlį panašią dulkėtą uolieną, kuri dengia Mėnulio paviršių. Šios dulkės yra ne tik vandenilio šaltinis, bet ir turtingos O2 - deguonies kiekis sudaro 50% visos jų masės. Regolitas bus kaitinamas iki daugiau nei 1000 laipsnių pagal Celsijų naudojant saulės bokšto elektrinę, todėl jis virs dujomis. Taip deguonį ir vandenilį bus galima išgauti taikant procesą, vadinamą ,,išlydytos druskos elektrolize". Naudojant kuro elementus, vėliau šias medžiagas galima paversti tekančiu vandeniu.
Mėnulio bazėje maistui apsirūpinti įrengtos hidroponinės sistemos, kuriose augalai savarankiškai gauna reikiamą vandenį ir maistingąsias medžiagas iš keramzitinių rutuliukų, todėl jiems nereikia dirvožemio. Augalai yra pupelės, kukurūzai ir bulvės, kurie užtikrina angliavandenių tiekimą, taip pat žirniai, pomidorai, salotos, grūdai ir ridikėliai, kurie yra geras vitaminų šaltinis.
Naudojant valdymo ir gyvybės palaikymo sistemą (ECLSS) - regeneracinės gyvybės palaikymo įrangos sistemą - Mėnulio bazės įgula aprūpinama švariu oru. Deguonies generavimo sistemą iš esmės sudaro deguonies generavimo mazgas ir energijos tiekimo modulis. Anglies dioksidas iš oro šalinamas absorbcijos būdu naudojant sorbentą ličio hidroksidą (LiOH).
Kad būtų visiškai nepriklausomi nuo elektros energijos, mūsų komanda suplanavo naudoti MMR (mikromodulinius reaktorius). Šiuos kompaktiškus reaktorius galima lengvai nugabenti į Mėnulį, jų nereikia papildomai montuoti, todėl jie gali iš karto pradėti gaminti energiją.

3.2 - Kaip jūsų Mėnulio stovykla tvarkys Mėnulyje astronautų susidarančias atliekas?

Astronautų atliekoms tvarkyti Mėnulio bazėje bus taikomi įvairūs metodai. Maisto atliekos bus kompostuojamos, t. y. organinės medžiagos skaidomos į maistingųjų medžiagų turtingą dirvožemį. Šlapimas ir išmatos bus apdorojami naudojant filtravimo sistemas, kurios gali atskirti kietąsias medžiagas nuo skysčių ir pašalinti priemaišas. Skysčiai bus apdorojami, kad būtų gaunamas švarus vanduo, o kietosios medžiagos bus apdorojamos atskirai, kad iš jų būtų galima gaminti trąšas arba jas laikyti Mėnulyje.
Neekologiškos atliekos, pavyzdžiui, pakavimo medžiagos, bus surenkamos ir laikomos tam skirtoje vietoje mėnulyje. Atliekų tvarkymas bus labai svarbus tvarios Mėnulio bazės išlaikymo aspektas, todėl visos atliekos bus kruopščiai stebimos ir kontroliuojamos, kad būtų užtikrintas saugus ir veiksmingas jų šalinimas. Įgyvendinus šiuos metodus, mūsų Mėnulio bazė gali gerokai sumažinti astronautų susidarančių atliekų kiekį ir iki minimumo sumažinti poveikį aplinkai Mėnulyje.

3.3 - Kaip jūsų Mėnulio stovykla palaikys ryšį su Žeme ir kitomis Mėnulio bazėmis?

Siekiant užtikrinti ryšį tarp Mėnulio bazės ir Žemės, Australijoje, Ispanijoje ir JAV reikalingos antenos, per kurias, nepaisant Žemės sukimosi, visada užtikrinamas ryšys su giliojo kosmoso tinklu. DSN yra pasaulinis giliojo kosmoso stočių tinklas, naudojamas ryšiui su daugiausia tarpplanetiniais kosminiais zondais ir palydovais palaikyti, taip pat radijo ir radiolokaciniams astronominiams tyrimams atlikti.
DSN yra didesnio tinklo dalis ir naudoja antžeminio ryšių tinklo, kurį teikia NASA integruotų paslaugų tinklas, galimybes. NISN leidžia dideliu greičiu keistis duomenimis su kitais dviem tinklais: Kosminiu tinklu, kuriame kaip imtuvai naudojami geostacionarieji retransliuojamieji palydovai, perduodantys duomenis į antžemines stotis, ir Artimosios Žemės tinklu, kuriame naudojama daug mažų ir vidutinio dydžio antenų ryšiui su misijomis paleidimo etapu žemose Žemės orbitose ir su žemais Žemės palydovais palaikyti.

4.1 - Kokia (-ios) mokslinė (-ės) tema (-os) būtų jūsų Mėnulio stovyklos tyrimų objektas? Paaiškinkite, kokius eksperimentus planuojate atlikti Mėnulyje (pavyzdžiui, geologijos, mažos gravitacijos aplinkos, biologijos, technologijų, robotikos, astronomijos ir kt. temomis).

Mėnulio mikrogravitacijos sąlygomis galima imituoti osteoporozę ir atlikti geresnius tyrimus ultragarsu, šlapimo ir kraujo tyrimais. Be to, būtų galima išsamiau ištirti mažos gravitacijos poveikį smegenims, nes atliktas tyrimas parodė, kad po kelionės kosmose vandens pasiskirstymas smegenyse visam laikui pasikeičia. Taip pat būtų galima ištirti veiksnius, kurie daro įtaką šiems pokyčiams, ir kaip juos galima sumažinti.
Mėnulis neturi atmosferos, todėl yra ideali vieta astronominiams stebėjimams. Mėnulyje esantys teleskopai gali užfiksuoti neprilygstamai ryškius žvaigždžių ir galaktikų vaizdus, kurių neiškraipo Žemės atmosfera. Vienas iš galimų eksperimentų - Mėnulio paviršiuje įrengti teleskopą, kuriuo būtų galima tirti įvairius astronominius reiškinius, pavyzdžiui, ieškoti egzoplanetų arba tirti žvaigždžių formavimąsi. Tai būtų įmanoma tik tuo atveju, jei teleskopai būtų išdėstyti tamsiąja Mėnulio puse ir būtų sukurti palydovų tinklai.
Kitas eksperimentas būtų stebėti kosminę spinduliuotę. Mėnulio paviršius yra optimali vieta kosminei spinduliuotei matuoti, nes kosminė spinduliuotė ten patenka nepakitusi, priešingai nei Žemėje, kur kosminę spinduliuotę sugeria atmosfera ir ji virsta dalelėmis, galinčiomis trukdyti matavimams.
Be to, Mėnulis yra unikali vieta geologiniams eksperimentams, nes jame nėra erozijos ar tektoninio aktyvumo, kaip Žemėje. Galimas eksperimentas Mėnulyje būtų atlikti paviršiaus tyrimus renkant ir analizuojant mėginius. Šie uolienų mėginiai taip pat gali padėti atkurti Mėnulio geologinę istoriją, pateikdami užuominų apie buvusius geologinius procesus Mėnulio paviršiuje.
Galiausiai galime atlikti naujų robotikos technologijų eksperimentus, kurdami robotus, galinčius padėti statyti bazes, atlikti jų priežiūrą ir mokslinius tyrimus Mėnulio paviršiuje. Dėl mažos gravitacijos, ekstremalios temperatūros ir atšiaurios Mėnulio aplinkos kyla unikalių iššūkių, kuriuos reikia spręsti kuriant šias robotų sistemas.

5.1 - Ką įtrauktumėte į astronautų rengimo programą, kad astronautai būtų parengti skrydžiui į Mėnulį?

Išsilavinimas: Mūsų astronautai turi turėti fizikos, biologijos arba chemijos magistro laipsnį. Be to, jie taip pat turėtų turėti aerokosminės inžinerijos laipsnį, paprastai astronautai šias studijas baigia daktaro laipsniu. Be to, svarbu, kad mūsų įgulos nariai turėtų kasybos ir statybos patirties, kad galėtų pastatyti ir valdyti bazę. Kadangi dirbsime su pažangiausiomis technologijomis, mūsų astronautai privalo turėti pakankamai branduolinės fizikos, chemijos ir medžiagų fizikos žinių, kad tos sistemos veiktų.
Mokymas: Trejų metų mokymai skirstomi į pagrindinį mokymą, kvalifikacijos kėlimo mokymą ir specifinį mokymą. Suteikiamos pagrindinės žinios apima visas gamtos, inžinerijos ir informatikos mokslų sritis, kad astronautai, atvykę iš skirtingų profesinių sričių, turėtų tas pačias mokslo žinias. Be to, pasitarus su TKS partneriais, bus pridėtos specifinės kosmoso ir TKS žinios, žmogiškieji įgūdžiai ir kalbų mokymas.
Po to vyksta astronautų išgyvenimo mokymai, kurių metu astronautai tris dienas turi išgyventi nežinomoje vietoje, turėdami mažai maisto ir tik vieną gidą, kuris moka kalbą.
Taip pat vyksta izoliavimo mokymai, kurių metu lavinami astronautų techninės priežiūros įgūdžiai. Mokymų metu imituojami gedimai, trikdžiai ir gedimų signalai, kuriuos mokiniai turi pašalinti.
Siekiant sumažinti konfliktų tarp įgulos narių galimybę, taip pat labai svarbu, kad mūsų astronautai praeitų išsamius socialinius mokymus, kurių metu būtų lavinami jų gebėjimai dirbti kartu mažoje aplinkoje.

5.2 - Kokių kosminių transporto priemonių reikės jūsų būsimai Mėnulio misijai? Aprašykite savo Moon camp esančias transporto priemones ir apsvarstykite, kaip keliausite į Žemę ir iš jos bei tyrinėsite naujas vietas Mėnulio paviršiuje.

Žvaigždėlaivis SN15
"SpaceX" erdvėlaivis "Starship SN15" atliks svarbų vaidmenį mūsų transporto sistemoje tarp Mėnulio bazės ir Žemės, nes jis yra daugkartinio naudojimo, o tai sumažina paleidimo ir techninės priežiūros išlaidas tarp skrydžių. Be to, "Starship" galima papildyti degalų atsargas naudojant Mėnulio paviršiaus išteklius, pavyzdžiui, vandens ledą, kurį galima perdirbti į raketinį kurą.
Mėnulio roveris
Mūsų Mėnulio roveris yra pažangi tyrinėjimo transporto priemonė, skirta moksliniams tyrimams Mėnulio paviršiuje. Su šešiomis nepriklausomomis beorėmis padangomis jis gali judėti nelygiu paviršiumi, o jo oro šliuzas sumažina deguonies nuostolius įvažiuojant ir išvažiuojant, todėl atšiaurioje Mėnulio aplinkoje galima ilgai keliauti.
ATV
Mūsų visureigis (ATV) yra tvirta ir universali vienvietė transporto priemonė, skirta vežti Mėnulio paviršiumi. Kiekvienas iš šešių keturračių turi keturias nepriklausomas bekontaktes padangas ir gale sumontuotą nedidelę įrangos bagažinę moksliniams prietaisams ir įrangai vežti.