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.

TELLUS – Patates Lunars

INS VILADECAVALLS  Terasa-BARCELONA    Ispanija 17   3 / 0 Anglų kalba
3D projektavimo programinė įranga: Fusion 360



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


https://sites.google.com/iesviladecavalls.cat/tellus-mooncamp-challenge-2223/

Youtube Video Link:


1.1 - Projekto aprašymas

Stovykla prasideda įėjimu, kuris veda į koridorių, kuriame galite apsivalyti nuo kenksmingų Mėnulyje esančių dalelių. Toliau yra kostiumų patalpa, po kurios eina kitas koridorius, vedantis į pagrindinę patalpą. Pagrindinės patalpos modulis turi hermetiškas duris saugumui užtikrinti ir yra šešiakampis iš išorės, bet šiek tiek apvalus viduje, kad pagerėtų deguonies koncentracija ir slėgis. Pasirinkome šešiakampę formą, nes taip maksimaliai išnaudojama erdvė.

Iš kiekvienos šešiakampio pusės patenkama į skirtingas patalpas su papildomomis durimis deguonies saugumui užtikrinti: laboratorijos modulį, šiltnamio modulį, ryšių modulį, gyvenamųjų patalpų modulį (kuriame yra miegamojo, vonios kambario, valgomojo ir virtuvės moduliai) ir statybinių dirbtuvių modulį, kuriame yra transporto priemonių nukenksminimo zona.

Lauke pastatėme ryšio anteną ir įrengėme saulės baterijas. Taip pat rasite Mėnulio transporto priemones ir erdvėlaivį, kuriuo keliavome iš Žemės į Mėnulį.

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

Mūsų misijos tikslas - įkurti pirmtakų bazę, kurioje galėtų apsistoti iki aštuonių žmonių būsimoms Mėnulio misijoms. Tuo pat metu bazė palengvins Mėnulio grunto sudėties tyrimus, įskaitant galimą užšalusio vandens ir mineralų buvimą, ir leis atlikti įvairius mokslinius eksperimentus unikalioje mažos gravitacijos Mėnulio aplinkoje (Mėnulio paviršiaus gravitacija yra 1,62 m/s², palyginti su Žemės paviršiaus gravitacija - 9,81 m/s²). Šie tyrimai padės geriau suprasti Mėnulio aplinkoje esančias medžiagas, technologijas ir biologines sistemas, o tai padės suprasti būsimus tyrinėjimo ir apgyvendinimo darbus. Moksliniai tikslai atitinka platesnius Mėnulio tyrimų tikslus, įskaitant geresnį Mėnulio kilmės, geologijos ir jo potencialo žmonių tyrimams bei apgyvendinimui supratimą.

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

Mėnulio stovyklai siūloma vieta yra Ramybės jūra dėl didelio ir lygaus reljefo, kuris yra tinkamas erdvėlaivių nusileidimui ir bazių statybai. Nustatėme, kad ši vieta yra geriausias pasiekiamumo, mokslinio potencialo ir eksploatavimo saugumo derinys.

Vienas iš svarbiausių veiksnių, į kuriuos buvo atsižvelgta, buvo radiacijos lygis, nes radiacijos lygis gali labai skirtis priklausomai nuo vietos: manoma, kad radiacijos lygis Ramybės jūroje, palyginti su kitomis Mėnulio vietomis, yra palyginti žemas, todėl ši vieta yra saugi mūsų misijai.

Tačiau idealios vietos pasirinkimas taip pat priklauso nuo misijos tikslų. Pavyzdžiui, jei siekiama Mėnulyje ieškoti užšalusio vandens, tinkamesnis galėtų būti Nobile arba Clavius krateris, esantis pietiniuose poliariniuose regionuose.

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.

Mėnulio bazę sudaro penki moduliai: gyvenamasis modulis, kuriame astronautai gali ilsėtis laisvalaikiu, skafandrų patalpa ir keli vamzdžiai, jungiantys skirtingus modulius. Moduliai bus sukonstruoti Žemėje, o į Mėnulį nugabenti "SpaceX" erdvėlaiviu "Starship". Atsidūręs Mėnulio paviršiuje, roveris nugabens modulius į numatytą bazės vietą. Sukonstruoti moduliai bus uždengti Mėnulio medžiaga, kad būtų apsaugoti nuo kosminių šiukšlių ir žemos temperatūros.

Svarbu pažymėti, kad Mėnulio aplinka labai skiriasi nuo Žemės aplinkos - čia vyrauja atšiauri temperatūra, kuri, priklausomai nuo vietovės, gali svyruoti nuo -173 °C iki 127 °C. Be to, Mėnulyje nėra atmosferos, kuri apsaugotų nuo radiacijos, o tai kelia pavojų astronautams. Todėl Mėnulio bazės statybai naudojamos medžiagos turi būti kruopščiai parinktos, kad jos atlaikytų ekstremalias Mėnulio sąlygas ir apsaugotų astronautus nuo žalos.

Siekiant užtikrinti, kad bazė būtų tinkama atšiaurioms Mėnulio sąlygoms, ji bus statoma iš lengvų medžiagų, pavyzdžiui, aliuminio sienoms, o tarp sienų bus dedama šilumos izoliacija, kad būtų išvengta šilumos nuostolių. Šiltnamio modulio durys ir kai kurios durys bus pagamintos iš metakrilato - medžiagos, kuri yra pakankamai lengva ir patvari, kad atlaikytų atšiaurią Mėnulio aplinką.

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

Mūsų Mėnulio bazė sukurta taip, kad užtikrintų visapusišką joje gyvenančių astronautų apsaugą itin priešiškoje aplinkoje. Mėnulyje nėra atmosferos ar apsaugos nuo kosminės ir saulės spinduliuotės, todėl bazė turės užtikrinti apsaugą nuo šių grėsmių. Dėl to didžioji dalis bazės konstrukcijos statoma iš Mėnulio medžiagų, todėl ji yra atsparesnė ir pigesnė. Be to, bazėje įrengta pažangi hermetiškų durų sistema, kuri automatiškai užsidaro, jei nutekėtų oras arba kilus avarinei situacijai.

Kad astronautai būtų apsaugoti nuo žemos Mėnulio temperatūros, bazės sienose ir išorinėje dangoje bus panaudota daugybė termoizoliacinių medžiagų. Šios medžiagos padės išlaikyti šilumą bazės viduje ir neleis patekti Mėnulio šalčiui. Bazėje taip pat bus įrengtos pažangios šildymo ir vėsinimo sistemos, kad astronautams būtų palaikoma komfortiška temperatūra.

Be to, bazė bus suprojektuota taip, kad būtų kuo geriau naudojama saulės energija, kuri Mėnulyje yra gausus ir nemokamas energijos šaltinis. Bazės išorėje bus sumontuoti saulės kolektoriai, kurie tieks reikiamą energiją bazės funkcionavimui palaikyti ir astronautų įrangai maitinti. Bazėje taip pat bus įrengtos vandens ir oro perdirbimo sistemos, kad būtų užtikrintas tvarus gyvenimas Mėnulyje.

Apibendrinant galima teigti, kad mūsų Mėnulio bazė yra tvirta ir atspari konstrukcija, sukurta taip, kad visiškai apsaugotų joje gyvenančius astronautus sudėtingoje ir priešiškoje aplinkoje.

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

Vanduo yra vienas svarbiausių dalykų išgyvenimui, todėl Mėnulyje jo trūks. Kad gautume vandens, mūsų bazėje bus filtruojamas astronautų gaminamas šlapimas, kurį bus galima naudoti gėrimui ir pasėliams. Vandens taip pat galime gauti iš užšalusio ledo, kurio galima rasti kai kuriuose Mėnulio krateriuose. Tačiau prieš nustatant, ar jį saugu vartoti, bus atlikti keli eksperimentai, siekiant įsitikinti, kad po filtravimo jį vartoti galima.
Kad galėtų išgyventi, astronautams reikia maisto, kuriuo EKA aprūpins porą mėnesių, tačiau vėliau astronautai turės apsirūpinti maistu kitu būdu. Tam mūsų Mėnulio bazėje bus įrengta auginimo zona (šiltnamių modulis), kurioje bus auginamos įvairios daržovės ir vaisiai, pavyzdžiui, bulvės, morkos, pomidorai ir kukurūzai.
Oras neabejotinai yra svarbiausias išteklius. Todėl mūsų bazė ne tik galės filtruoti vandenį, bet ir filtruoti astronautų gaminamą CO2 ir paversti jį O2 dėl mikrodumblių, kurie tuo pat metu gali gaminti nedidelį kiekį deguonies.
Kad bazėje būtų gaminama energija ir veiktų visi elektroniniai prietaisai, naudosime saulės energiją, kurią gaminsime naudodami aplink bazę išdėstytus saulės kolektorius. Ši energija bus kaupiama akumuliatoriuose, jei kai kurios saulės baterijos sugestų arba užsitęstų naktys.

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

Mūsų Mėnulio stovykloje perdirbama viskas, ką pagamina astronautai, siekiant sumažinti poveikį aplinkai Mėnulyje ir užtikrinti tvarų gyvenimą bazėje.

Plastiko atliekos bus naudojamos 3D spausdinimui skirtoms gijoms gaminti ir bazėje esantiems įrankiams bei atsarginėms dalims gaminti.
Iš maisto ir atliekų likučių bus gaminamas kompostas, kuris bus naudojamas augalams auginti. Taip sumažės poreikis iš Žemės siųsti didelius maisto ir žemės ūkio produktų kiekius.
Astronautų šlapimas bus filtruojamas, paverčiamas geriamuoju vandeniu ir saugomas talpyklose asmeniniam vartojimui ir auginimui. Be to, skystos atliekos taip pat apdorojamos, kad būtų gaunamas švarus ir saugus vanduo.
Be šių sistemų, Mėnulio bazėje taip pat įrengta pavojingų atliekų, pavyzdžiui, panaudotų akumuliatorių ir kitų toksiškų medžiagų, apdorojimo ir saugojimo įranga.

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

Ruošdamiesi būsimai Mėnulio stovyklos misijai, vienas didžiausių iššūkių, su kuriais susidursime, yra ryšio su Žeme ir kitomis Mėnulio bazėmis palaikymas dėl didelio atstumo. Siekdami išspręsti šį iššūkį, nustatėme galimą ryšio palaikymo sprendimą: Mėnulio stovykloje įrengti perdavimo stotį (su antena), kuri siųstų ir priimtų radijo signalus į Žemę ir kitas Mėnulio bazes bei iš jų.

Svarbu atsižvelgti į tai, kad dėl didelio atstumo ryšiai vėluoja, ir atitinkamai planuoti, kad būtų sumažintas jų poveikis Mėnulio bazės darbui. Taip pat turėtume pagalvoti apie ryšio sistemų dubliavimą, kad užtikrintume nuolatinį ir patikimą ryšį.

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).

Mūsų Mėnulio stovykloje moksliniai tyrimai būtų sutelkti į įvairias mokslines temas, įskaitant Mėnulio geologiją, mažos gravitacijos aplinką, biologiją, technologijas ir robotiką. Keletas eksperimentų, kuriuos galėtume atlikti, pavyzdžių:

Mėnulio geologija: Mėnulio geologines savybes, pavyzdžiui, jo vidaus struktūrą, dirvožemio sudėtį ir vertingų mineralų buvimą. Taip pat galėtume analizuoti iš Mėnulio atgabentas uolienas ir dirvožemį, kad geriau suprastume jo geologinę istoriją.
Mažos gravitacijos aplinka: Mėnulio mažos gravitacijos aplinka turėtų paveikti gyvąsias būtybes, įskaitant žmones. Pavyzdžiui, galėtume tirti, kaip maža gravitacija veikia raumenis ir širdies ir kraujagyslių sistemą.
Biologija: Mes tirsime, ar Mėnulyje yra gyvybė ir ar yra sąlygos, kurios leistų gyvybei egzistuoti. Taip pat galėtume tirti, kaip augalai ir gyvūnai prisitaiko prie Mėnulio aplinkos.
Technologijos: Mes sukurtume naujas technologijas, kurios padėtų mums gyventi ir dirbti Mėnulyje, pavyzdžiui, oro ir vandens tiekimo sistemas, ryšių sistemas ir Mėnulio paviršiaus tyrinėjimo transporto priemones.
Robotika: Robotus naudosime pavojingoms užduotims, tokioms kaip kraterių tyrinėjimas ir mėginių rinkimas, atlikti. Robotus taip pat galėtume naudoti eksperimentams atlikti žmonėms sunkiai prieinamose vietose.
Astronomija: Kosmosą stebėtume iš Mėnulio, kur dėl atmosferos nebuvimo ir mažo dirbtinio apšvietimo būtų galima atlikti tikslesnius stebėjimus.

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

Mūsų astronautų rengimo programą, skirtą skrydžiui į Mėnulį, sudarytų šie dalykai:

Intensyvus fizinis ir psichologinis pasirengimas prisitaikyti prie gyvenimo ir darbo sąlygų kosmose, įskaitant mikrogravitaciją ir kosminės spinduliuotės poveikį. Ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas psichinei sveikatai ir streso valdymui misijos metu.
mokymas naudotis specialia moksline ir technine įranga, pavyzdžiui, skafandrais, mėnuleigiais ir įrankiais mėginiams rinkti. Taip pat turėtų būti įtraukti techninės priežiūros ir remonto mokymai, kad būtų galima išspręsti visas galimas technines problemas misijos metu.
Mokymai apie navigaciją ir Mėnulio transporto priemonių vairavimą, taip pat vaikščiojimą Mėnulyje ir išlipimą iš erdvėlaivio. Reikėtų atkreipti dėmesį į Mėnulio paviršiaus ypatumus, tokius kaip krateriai ir uolos, ir į tai, kaip tokiomis sąlygomis valdyti transporto priemonę.
Išgyvenimo kosmose kursas, skirtas išmokti, kaip elgtis ekstremaliose situacijose kosmose, pavyzdžiui, praradus erdvėlaivį arba sugedus svarbiausiai įrangai. Taip pat turėtų būti įtraukti pirmosios pagalbos ir kardiopulmoninio gaivinimo mokymai.
Planetų mokslų ir geologijos mokymas, kad būtų galima suprasti Mėnulio aplinką ir suplanuoti mokslinę misijos apimtį. Dėmesys turėtų būti skiriamas uolienų pavyzdžių identifikavimui ir rinkimui bei vėlesnei jų analizei laboratorijoje.
antžeminės misijos simuliacijos, skirtos užduotims ir procedūroms, kurios bus atliekamos tikrosios misijos metu, įskaitant bendravimą su kosmine stotimi ir komandinį darbą su kitais įgulos nariais.
komunikacijos ir komandinio darbo mokymas, siekiant užtikrinti sklandų bendravimą ir veiksmingą bendradarbiavimą su misijos komanda ir kosmine stotimi, taip pat įvairių įgulos narių veiklos koordinavimą.

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.

Mėnulio misijai reikės 4 transporto priemonių: Mėnulio misijai reikės 2 mėnuleigių, kurie tirs dirvožemį ir ieškos vandens kituose krateriuose, ir 2 transporto priemonių: vienos žmonėms, kitos medžiagoms gabenti. Kiekvienas roveris galės gabenti 250 kilogramų krovinį, jo veikimo nuotolis Mėnulyje bus 150 kilometrų, o didžiausias greitis - 18 km/val. Žmonių transportavimo transporto priemonėje tilps 4 astronautai, o medžiagų transportavimo transporto priemonė bus 1,5 tonos talpos ir turės kėlimo sistemą, kuri leis efektyviai pakrauti ir iškrauti medžiagas. Visos transporto priemonės į Mėnulį bus gabenamos "SpaceX Starship" raketa ir bus paliktos su ištraukiamu kranu. Kiekvienoje transporto priemonėje bus įrengtos pažangios ryšių, navigacijos ir saugos technologijos, kad būtų užtikrintas misijos efektyvumas ir saugumas. Specialiai sukūrėme vieną iš minėtų roverių.

Kiti projektai: