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.

Andromeda

Colegiul Național "Mihai Eminescu"  Sučeava-Sučeava    Rumunija 16   2 / 0 Anglų kalba
3D projektavimo programinė įranga: Fusion 360



1.1 - Projekto aprašymas

Mūsų bazė turi modulinę struktūrą, kurioje gali įsikurti iki dešimties astronautų komanda, kurios pagrindinis tikslas - išgauti ir apdoroti Mėnulio dulkes, kad būtų galima išgauti naudingų medžiagų, kitas mūsų gyvenvietės tikslas - stebėti ir analizuoti Visatą radijo teleskopais.

Mūsų gyvenvietės naujoviška konstrukcija leidžia lengvai plėstis, prireikus pridėti papildomų modulių, kad būtų galima palaikyti didesnes komandas ir padidinti našumą. Modulinė konstrukcija taip pat leidžia efektyviai naudoti išteklius, nes kiekvienas modulis optimizuotas konkrečioms funkcijoms.

Be Mėnulio dulkių išgavimo ir apdorojimo, mūsų bazėje bus įrengtas radioteleskopas, kuriuo galėsime stebėti ir analizuoti Visatą iš Mėnulio. Tai bus didelis proveržis mūsų supratime apie kosmosą, nes dėl Žemės atmosferos nebuvimo mūsų stebėjimai bus itin aiškūs ir tikslūs. Mūsų įsikūrimas Mėnulyje - tai žingsnis į priekį kosmoso tyrinėjimo srityje, atveriantis naujas mokslinių atradimų ir išteklių panaudojimo galimybes. Siekiame ir toliau plėsti žmonijos tyrinėjimo ir pažinimo ribas ir tikimės, kad mūsų modulinė bazė bus svarbi šios kelionės dalis.

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

Pagrindinis mūsų Mėnulio bazės tikslas - sudaryti sąlygas tarpplanetinėms kelionėms ir tyrimams. Mėnulyje yra daugybė išteklių, įskaitant vandenį, kurį galima naudoti kurui ir gyvybės palaikymui, o tai padės tapti savarankiškiems.

Mūsų bazėje daugiausia dėmesio bus skiriama tokiems ištekliams kaip retosios rūdos ir uolienos, taip pat helijui-3, kuris Žemėje gali būti naudojamas įvairiems tikslams, pavyzdžiui, kriogeniniams, medicininiams vaizdams ir branduoliniam kurui išgauti.

Mūsų gyvenvietės techninis komponentas - kasimo robotai, kurie kasa ir renka uolienų mėginius. Taip pat turėsime pagalbinį transportavimo robotų parką, kurie galės gabenti šias medžiagas į apdorojimo įrenginius arba gabenti jas į centrinį sandėlį. Kai medžiagos bus išgautos, turėsime jas galutinai apdoroti, kad atskirtume vertingus komponentus.

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

Savo bazę nusprendėme statyti Mare Nektaryje, tiksliau, pietiniame Mare Nektario kvadrante. Šis regionas buvo pasirinktas kaip tinkama vieta mūsų bazei dėl šių priežasčių:

  1. Prieinamumas: Mare Nectaris yra gana plokščia, joje palyginti nedaug kraterių ir kitų kliūčių, todėl čia lengva statyti bazę ir judėti. Be to, tai vieta, kurioje kitais etapais galėtume statyti požeminę Mėnulio bazę, kad sukurtume žmonių gyvenamąją vietą, visiškai apsaugotą nuo Mėnulio priešiškumo.
  2. Turtingi ištekliai: Manoma, kad Mare Nectaris turi daug mineralinių išteklių, pavyzdžiui, helio-3, kuris galėtų būti naudojamas komerciniais tikslais, ir bazalto.
  3. Aplinka: Mare Nectaris - tai vieta, kurioje galime pradėti misiją, jei norime, kad ji vystytųsi. Logistiniu požiūriu ši vieta leidžia mums lengvai persikelti į skirtingas Mėnulio vietas ir vykdyti kasinėjimus. Dėl šios priežasties padidėja misijos pramoninis potencialas.

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.

Kosminius modulius gaminsime Žemėje, nes bazės struktūra leidžia mums būti lankstesniems. Pirmiausia bazės vietoje su erdvėlaiviu "Orion" nusileis keli robotai, kurie pašalins gyvenvietės statybai skirtą regolitą, kad būtų užtikrintas geresnis stabilumas. Baigus šį etapą, techniniai moduliai (garažas, laboratorija, sandėlis) ir centrinis modulis atvyks į logistikos centro darbo vietą Mare Nektaryje. Kitame etape bus pastatyti kiti du gyvenamieji moduliai ir 3D spausdintuvas, kuris spausdins tunelius, jungiančius objektus.

Įveikus šiuos du etapus, Mėnulio paviršiuje astronautai bus aprūpinti būtiniausiomis reikmėmis (vandeniu, deguonimi ir maistu). Jiems atvykus prasidės misija , robotai pradės kasti ir išgausime tai, kas vertinga. Taip pat pradėsime gaminti vandenį ir deguonį.

Atsižvelgiant į ekstremalias Mėnulio sąlygas, kaip pagrindinę statybinę medžiagą naudosime aliuminį, nes iš jo galima pagaminti aukštos kokybės metalinius profilius ir (arba) konstrukcijas, ir (arba) pastatų aptvarų sistemas, be to, dėl mažo tankio jis yra viena efektyviausių medžiagų.

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

Mėnulio aplinka yra labai atšiauri: temperatūra gali svyruoti nuo -173 °C iki 127 °C, nėra atmosferos, didelis radiacijos lygis ir dažni mikrometeoritų smūgiai. Todėl mūsų Mėnulio stovykla sukurta siekiant apsaugoti astronautus nuo šių specifinių Mėnulio aplinkos sąlygų.

Vienas iš būdų apsaugoti astronautus - sukurti buveinę, kuri būtų atspari ekstremalioms temperatūroms ir radiacijai. Gyvenamoji aplinka bus sudaryta iš 4 sluoksnių, išdėstytų tokia tvarka:

Vertikalus sienos pjūvis : /Nikelis/ Aliuminio skydas/ Aliuminio poliimidas (H plėvelė) / Aliuminio poliimidas (Mylar) / Aliuminis /Aerogelis/ Sustiprinta anglis Anglis/ Viduje .

Be to, turime užtikrinti astronautams kvėpuojančią aplinką bazės viduje. Iš Mėnulio dulkių išgausime deguonį ir paskirstysime jį po gyvenvietę, kai tik jo prireiks, o kad išvengtume šių brangiųjų dujų nuostolių, stebėsime, ar patalpa yra užimta, ar ne.

Be to, Mėnulio stovykloje bus įrengtas radiacinis skydas, kuris apsaugos astronautus nuo aukšto radiacijos lygio Mėnulyje. Be medžiagų, kurias naudosime, ant viršaus taip pat pridėsime paskutinį regolito sluoksnį, kad turėtume didesnę apsaugą.

Mūsų Mėnulio stovykla, esanti priešiškoje aplinkoje, savo paskirtį, be statybų, medžiagų ir t. t., pasieks naudodama Visatą stebinčius radioteleskopus.

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

Vanduo

Vandens gausime iš regolito, esančio Pietų ašigalyje, ypač iš Klavijaus kraterio, nes jis yra arčiausiai mūsų ir jame gausu vandens - viename kubiniame metre Mėnulio dulkių yra maždaug 0,34 litro. Ketiname jį gabenti į gyvenvietę, kur jis bus apdorotas, o tada išdalytas astronautams.

Maistas

Maistas bus atgabentas iš Žemės į Mėnulio paviršių erdvėlaiviu "Orion Space Shuttle" ir bus supakuotas į iš anksto supakuotus maisto produktus, kurių galiojimo laikas yra ilgas ir kurie puikiai tinka kelionėms kosmose. Tokio tipo maistas sukurtas taip, kad atlaikytų kelionių kosmose išbandymus, įskaitant ekstremalią temperatūrą ir slėgio pokyčius. Siekiant dar labiau užtikrinti maisto saugą ir kokybę, jis galėtų būti supakuotas į specialius konteinerius, kurie skirti išlaikyti stabilią temperatūrą ir apsaugoti turinį nuo užteršimo.

Maitinimas

Energiją savo bazei tieksime naudodami žiedinį saulės energijos ūkį, kuris surinktą energiją kaups akumuliatorių kaupimo sistemoje, kuri bus naudojama naktimis arba avarinės situacijos atveju. Kadangi Mėnulyje nėra atmosferos, saulės spinduliuotė fiksuojama daug efektyviau nei Žemėje, todėl galime turėti santykinį energetinį pranašumą. Kalbant apie surinkimo apsaugą, plokštės bus padengtos plieno oksidais, kad būtų užtikrintas papildomas atsparumas mikrodūžiams.

Oro

Iš regolito ketiname išgauti deguonį, nes jame yra maždaug 45% O2. Ištraukimo procese naudosime sabotažą ir elektrolizės procesą, kad gautume išteklių laboratorijoje, iš kur tam tikromis valandomis jie bus paskirstyti po visą gyvenvietę, kad būtų išvengta dujų nuotėkio.

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

Žinodami, kokios svarbios kosmose yra gyvybės palaikymo sistemos, turime kuo efektyviau perdirbti gyvybiškai svarbius išteklius. Pirmiausia ketiname perdirbti virtuvės ir vonios kambarių vandens atliekas ir distiliuoti jas prieš paskirstydami astronautams. Be to, kad sutaupytume daugiau vandens, ketiname perdirbti šlapimą, nes jo sudėtyje yra daug vandens. Kitas šaltinis, kurį perdirbsime, yra deguonis. Jį skirstysime vamzdžiais ir stebėsime, ar patalpa užimta, ar ne, kad galėtume tiekti dujas ir išvengti nuostolių.

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

Palydovai ir antenos bus svarbi ryšio tarp mūsų Mėnulio bazės ir Žemės dalis. Naudodami aplink Mėnulį skriejančius palydovus ir kelias S diapazono antenas, galime sukurti patikimą ryšių tinklą, kuris leistų perduoti duomenis realiuoju laiku, palaikyti balso ryšį ir rengti vaizdo konferencijas.

Siekdami užtikrinti, kad ryšių sistema veiktų efektyviai, mes kruopščiai juos sukursime ir prižiūrėsime. Tai apima tinkamų antžeminių stočių parinkimą, patikimų ryšio protokolų kūrimą ir patikimo energijos šaltinio sukūrimą. Be to, palydovų tinklas bus atsparus atšiaurioms kosmoso sąlygoms ir galės ilgą laiką veikti be didelės priežiūros.

Apskritai palydovų ir antenų naudojimas bus svarbus mūsų Mėnulio bazei, kad ji taptų tvaria ir sėkminga Mėnulio gyvenviete, todėl turėsime investuoti į šios technologijos kūrimą ir priežiūrą, kad užtikrintume jos ilgalaikį gyvybingumą.

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).

Pagal mūsų misijos aprašymą pagrindinis tikslas - įkurti gyvenvietę Mėnulyje, kad galėtume išgauti vertingus jo išteklius, įskaitant helį-3 ir retuosius Žemės metalus. Helis-3 yra izotopas, kuris įvairiai pritaikomas branduolių sintezėje, medicinoje ir kriogenikoje. Tuo tarpu retosios Žemės metalai yra svarbūs aukštųjų technologijų prietaisų, pavyzdžiui, skaitmeninių fotoaparatų, išmaniųjų telefonų ir kompiuterių monitorių, komponentai. Šiuos išteklius galima išgauti iš Mėnulio regolito ir gabenti į Žemę parduoti.

Be išteklių naudojimo, mūsų Moon camp taip pat tarnaus kaip astronomijos bazė. Dėl taršos ir atmosferos nebuvimo Mėnulis suteikia unikalią galimybę tyrinėti Visatą milžiniškais radioteleskopais. Mūsų komandoje bus astrofizikas, kuris prižiūrės radioteleskopą ir perduos savo stebėjimus į Žemę.

Be to, Mėnulio mikrogravitacijos aplinka suteikia unikalią galimybę ištirti ilgalaikį mažos gravitacijos poveikį žmogaus organizmui. Atlikdami mažos gravitacijos poveikio žmogaus organizmui tyrimus, tikimės sužinoti, kaip valdyti gyvenimą tokioje priešiškoje aplinkoje.

Kad pasiektume užsibrėžtus tikslus, mums prireiks gerai parengtos ir specializuotos mokslininkų ir inžinierių komandos. Ši komanda dirbs kartu, kad Mėnulyje įkurtų savarankišką gyvenvietę, kurioje ilgą laiką galėtų gyventi žmonės. Tam reikės kruopštaus planavimo ir novatoriškų technologijų kūrimo, kad mūsų komanda galėtų išgyventi ir klestėti Mėnulyje.

Apibendrinant galima pasakyti, kad mūsų įsikūrimas Mėnulyje turi kelis tikslus. Pagrindinis mūsų tikslas - išgauti Mėnulio išteklius, įskaitant helio-3 ir retųjų Žemės metalų, kurie turi didelę komercinę ir pramoninę paskirtį.

Be to, Mėnulį naudosime kaip astronominių tyrimų bazę, pasinaudodami jo nepaliesta aplinka, kad galėtume dar neregėtai išsamiai tyrinėti Visatą. Galiausiai atliksime ilgalaikio mažos gravitacijos poveikio žmogaus organizmui tyrimus, kurie yra labai svarbūs rengiantis būsimiems kosmoso tyrimams ir kolonizacijai. Galiausiai mūsų misija į Mėnulį yra svarbus žingsnis link kosmoso išteklių tyrinėjimo ir naudojimo, o tai bus labai svarbu tolesnei žmonijos pažangai ir vystymuisi.

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

Mūsų Mėnulio misijos mokymo programa turėtų paruošti astronautus unikaliems iššūkiams ir sąlygoms, su kuriomis jie susidurs misijos metu. Štai keletas komponentų, kurie galėtų būti įtraukti į astronautų mokymo programą, skirtą mūsų Mėnulio misijai:
Fizinis pasirengimas: Astronautai turi palaikyti puikią fizinę sveikatą ir ištvermę, kad galėtų atlikti savo pareigas kosmose. Kad jie būtų sveiki, būtina griežta mankštos programa, apimanti fizinius pratimus.
Aplinkosaugos mokymas: Mėnulyje astronautai susidurs su unikaliais aplinkos veiksniais, tokiais kaip ekstremalūs temperatūros svyravimai, maža gravitacija ir atmosferos slėgio trūkumas.
Robotikos mokymai: Robotų naudojimas bus labai svarbus mūsų Mėnulio misijos sėkmei. Astronautai turės būti apmokyti, kaip valdyti, prižiūrėti ir taisyti robotų sistemas, skirtas ištekliams išgauti, transportuoti ir apdoroti.
Avarinės procedūros: Avarinių situacijų atveju astronautai turi būti apmokyti avarinių procedūrų, pavyzdžiui, reaguoti į įrangos gedimus, skubios medicininės pagalbos, evakuacijos taisyklių ir rankinės techninės priežiūros procedūrų ekstremaliomis visiško gedimo sąlygomis.
Psichologinis mokymas: Beveik šešis mėnesius astronautai ilgą laiką praleis uždaroje ir izoliuotoje aplinkoje, o tai gali sukelti psichologinę įtampą. Siekiant palaikyti astronautų psichinę ir emocinę sveikatą, reikėtų mokyti streso valdymo metodų, komandos formavimo ir bendravimo įgūdžių.

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.

Kosminės transporto priemonės, kurios bus naudojamos per mūsų misiją Mėnulyje, yra ne tik roveriai ir robotai, bet ir erdvėlaivis "Orion", kuriuo gabensime krovinius gyvenvietei statyti ir astronautams gabenti. Roverių parką sudaro:

Krovininis roveris, gabenantis regolitą į laboratoriją arba krovinius iš erdvėlaivio.
Įgulai skirtame roveryje telpa iki dviejų astronautų.Jis gali įveikti didelius atstumus, nes jame įrengtos saulės baterijos ir akumuliatoriai, taip pat pagrindiniai gyvybės palaikymo įrenginiai.
Regolito kasybos roveris
Robotų priežiūros robotas, skirtas roverių ar įrenginių remontui.

Kiti projektai: