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.

Lunarix

Pirmoji eksperimentinė valstybinė mokykla  Tbilisis-Tbilisis    Gruzija 16, 15   4 / 3 Anglų kalba
3D projektavimo programinė įranga: Fusion 360



1.1 - Projekto aprašymas

"Lunarix" pradeda įdomų projektą, kurio tikslas - įkurti Mėnulio stovyklą pietinėje Mėnulio pusėje, Šakletono krateryje. Pagrindinis projekto tikslas - vykdyti mokslinius tyrimus ir tyrinėti šį unikalų Mėnulio regioną. Mėnulio stovykloje įsikūrusi astronautų komanda atliks įvairius eksperimentus ir tyrimus, kad atskleistų Mėnulio paslaptis ir praplėstų mūsų supratimą apie jo savybes.

Vienas iš pagrindinių "Lunarix" projekto tikslų - atlikti išsamius Mėnulio geologijos, įskaitant jo dirvožemį ir uolienas, tyrimus, kad būtų galima geriau suprasti Mėnulio sudėtį ir kilmę. Šie tyrimai padės geriau suprasti Mėnulio geologinę istoriją ir leis geriau suprasti mūsų Saulės sistemos formavimąsi.

"Lunarix" komanda taip pat tyrinės Mėnulio atmosferą ir atliks eksperimentus, kad sužinotų daugiau apie jos pobūdį ir savybes. Šie tyrimai padės geriau suprasti Mėnulio aplinką ir tai, kaip ji gali paveikti būsimas Mėnulio misijas ir žmonių veiklą.

"Lunarix" Mėnulio stovyklos projektas apims ne tik mokslinius tyrimus, bet ir astronautų aprūpinimą visais būtiniausiais gyvenimo poreikiais.

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

Mūsų stovykla Mėnulyje bus skirta daugiausia moksliniams tyrimams. Keliaujant į Mėnulį laikinai ir neturint bazės, sudėtinga vykdyti mokslinius tyrimus. Stovyklos Mėnulyje statyba gali atrodyti brangi, tačiau iš tikrųjų dažnas lankymasis Mėnulyje tyrimų tikslais ilgainiui kainuos brangiau. Taigi, pastačius šią erdvę astronautams ir mokslininkams, bus galima atlikti ilgalaikius tyrimus čia ir dabar. Tyrimai pasistūmės į priekį per trumpą laiką. Nors iš pradžių ši erdvė daugiausia bus skirta mūsų žinioms apie Mėnulį plėsti, manome, kad ji gali tapti populiaria turistų lankoma vieta. Pavertus šią stovyklą turistine vieta, bus padengtos ir jos statybos išlaidos.

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

Pasirinkome Šakletono kraterį, nes jame nuolat tvyro šviesi tamsa. Jame vienoje vietoje yra abu šie kraštutinumai: Kraterio kraštas beveik ištisus metus apšviestas saulės šviesos, o kraterio dugnas nuolat tamsus. Mėnulyje iš esmės nėra nei atmosferos, nei skysto vandens, todėl čia apsilankantys astronautai turi atsivežti visas savo eksploatacines medžiagas - tai sunkus ir todėl brangus darbas.

Tačiau nepilotuojami kosminiai aparatai pateikė gerų įrodymų, kad Šakltono šešėlyje esančioje jo gelmėje yra ledo sankaupų, kurias nuo išgaravimo saugo nepaprastai žema temperatūra, todėl įmanoma ir svarbu panaudoti šį šaltinį, kad būtų galima gauti, o ne filtruoti vandenį Mėnulyje.

Saulės šviesa taip pat svarbi dėl jos teikiamos elektros energijos. Tyrinėjant kosmosą reikia elektros energijos, ir nors ją galime atsigabenti iš Žemės, geriau ją pasigaminti vietoje, naudojant saulės baterijas (kaip Tarptautinėje kosminėje stotyje).

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.

Stovyklą Mėnulyje reikia kruopščiai suplanuoti. Svarbu, kad kiekvienas stovykloje esantis žmogus būtų saugus, todėl stovykla turi būti pastatyta tinkamoje vietoje ir iš tinkamų medžiagų. Moon camp galėtų būti statoma naudojant įvairius metodus. Pirmiausia, siekdami sumažinti atliekų kiekį, naudosime 3D spausdinimo technologiją. Stovyklos statybai galėtų būti naudojama 3D spausdinimo technologija. Regolitas gali būti naudojamas kaip spausdinimo medžiaga arba galime atšaldyti ištirpusias dulkes ir dirvožemį ir paversti juos obsidianu. Mėnulio regolitas taip pat bus naudojamas sienoms, skirtoms radiacijos apsaugai, statyti. Iš Mėnulio grunto galima išgauti deguonį ir vandenilį ir naudoti gyvybės palaikymui bei kurui.

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

"Lunarix", kaip tyrinėjimų ir mokslinių tyrimų komanda, supranta, kaip svarbu užtikrinti mūsų astronautų saugumą Mėnulio stovykloje.

Mėnulio stovyklos statybai naudojamos medžiagos turi būti atsparios atšiauriai Mėnulio aplinkai, įskaitant ekstremalius temperatūros svyravimus, mikrometeoritų smūgius ir radiacijos poveikį. 

Astronautai turės specialią įrangą, skirtą judėti už stovyklos ribų, įskaitant roverius, Mėnulio vežimėlius ir įrankius, skirtus kasinėjimams ir mėginių rinkimui. Astronautams apsaugoti nuo kosmoso vakuumo ir palaikyti gyvybę bus naudojami EVA (angl. Extravehicular Activity) kostiumai. Šiuose kostiumuose bus įrengta apsauga nuo radiacijos, temperatūros reguliavimas ir patvari konstrukcija, kad jie atlaikytų abrazyvinį Mėnulio dirvožemį.

Stovyklos viduje oras bus filtruojamas, kad būtų pašalintos Mėnulio dulkių dalelės, tačiau astronautai turės dėvėti kaukes su atitinkamais filtrais, priklausomai nuo oro kokybės.

Kad į Mėnulio stovyklą nepatektų kenksmingas oras, statybų metu bus imtasi kelių atsargumo priemonių. Siekiant užtikrinti, kad stovyklos konstrukcijoje neliktų jokių spragų ar nesandarumų, bus naudojami sandarūs statybos metodai.

Sieksime sumažinti dulkių skverbimąsi nuo Mėnulio paviršiaus, todėl įdiegsime tinkamus oro šliuzus ir dezinfekavimo procedūras į stovyklą įeinantiems ir išeinantiems astronautams. 

Mėnulio paviršių, palyginti su Žeme, veikia didesnė spinduliuotė, įskaitant saulės ir kosminę spinduliuotę. Todėl stovykla bus suprojektuota su radiacijos apsauginėmis medžiagomis, pavyzdžiui, storais regolito sluoksniais ar kitomis radiaciją sugeriančiomis medžiagomis, kad astronautai būtų apsaugoti nuo kenksmingos radiacijos.

Turėsime atsargines maitinimo sistemas, rezervines gyvybės palaikymo sistemas ir avarinius protokolus, kurie užtikrins saugumą nenumatytų įvykių atveju.

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

Vanduo

Pirmiausia su savimi pasiimsime vandens iš žemės. Tačiau Mėnulyje jo reikės kur kas daugiau, kad visi ir viskas būtų gerai. Taigi vandens gamybai naudosime ledą. Tirpstant ledui gausime skysčio, tada jį filtruosime ir gausime geriamo ir tinkamo naudoti vandens. 

Naudodami elektrolizę suskaidysime vandenį į vandenilį ir deguonį ir taip pat juos panaudosime.

 Maistas

Maitinant žmones Mėnulio stovykloje reikėtų išradingų sprendimų, nes Mėnulyje trūksta išteklių. Vienas geriausių variantų galėtų būti auginti augalus naudojant hidroponines, biologinėmis atliekomis pagrįstas sistemas šalia šiltnamių modulių, tačiau prieš tai į Mėnulį galime atsigabenti iš anksto supakuotą, termostabilizuotą, užšaldytą maistą. Maisto turėtų užtekti, kol stovykla pradės savarankiškai auginti vaisius ir daržoves.

 

 

 Maitinimas

Optimaliausias būdas gaminti elektrą Mėnulyje būtų naudoti saulės baterijas. 

Naudodami regolitu pagrįstą 3D spausdintuvą galime gaminti saulės baterijas naudodami Mėnulio medžiagas ir išteklius. Tai gerokai sumažintų būtinybę iš Žemės gabenti visiškai surinktus saulės kolektorius. Taikant šį metodą būtų galima užtikrinti tvarų elektros energijos šaltinį astronautų kasdieniams poreikiams, roverių operacijoms ir technologiniams poreikiams, sumažinant priklausomybę nuo Žemėje esančių išteklių.

 Oro

Neabejotinai oras yra svarbiausias ir reikalingiausias išteklius. Nauji tyrimai rodo, kad Mėnulio dirvožemyje yra aktyviųjų junginių, kurie anglies dioksidą gali paversti deguonimi ir degalais. Per "Apollo" programos tyrimus Floridos universitetas pranešė, kad jiems pavyko sėkmingai užauginti augalus iš sėklų, pasodintų Mėnulio mėginiuose, o tai reiškia, kad Mėnulio stovykloje galima turėti šiltnamį, o mėlynosios šviesos ir vandens išteklių, kuriuos gausime iš ledo telkinių šešėlingoje Šekspyro gelmėje, pagalba.

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

Atliekos Mėnulyje gali kelti rūpesčių ten gyvenant. Nacionalinės aeronautikos ir kosmoso administracijos (NASA) ataskaitose teigiama, kad žmonės Mėnulyje paliko apie 500 000 kg šiukšlių. Kadangi atgabenti nesvarbią įrangą ir atliekas, kurias astronautai pagamins ten gyvendami, būtų nepatogu ir sudėtinga, išeitis - iškasti Mėnulio žemę ir užkasti atliekas. Šiuo metu NASA dirba su RASSOR. 

RASSOR - tai Mėnulio kasybos robotas, kuris leis kasti Mėnulio dirvožemį ir regolitą. Nors šių ekskavatorių tikslas - gabenti regolitą į Mėnulyje esančią perdirbimo gamyklą ir išgauti vandenilį, deguonį ir vandenį, kurie gali būti naudojami astronautų gyvybės palaikymo sistemose Mėnulyje, jis taip pat padės padaryti vietos atliekoms.

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

"Deep Space Network" operatoriai priims komandas, išskaidys jas į skaitmeninius bitus, nukreips radijo antenas į erdvėlaivį ir išsiųs šias komandas radijo bangomis.

   Žinome, kad Mėnulis pats blokuoja radijo signalus, todėl trukdo susisiekti tarp Žemės ir bet kokio erdvėlaivio. Tačiau taip pat žinome, kad "Lander" ir "Rover" gali susisiekti su mumis per retransliuojantį palydovą "Queqiao", kuris turi ryšio kanalą su antžemine radijo teleskopo stotimi Žemėje, ir mes juos naudosime Mėnulyje. Jų pagalba galėsime gauti ir siųsti informaciją iš Žemės į Mėnulį ir atgal. 

    Astronautai, išeidami į atvirą kosmosą, tarpusavyje bendraus radijo bangomis. Radijo bangų signalas bus siunčiamas į jų ausines, kurios vėliau šį signalą pavers garsu.

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).

Apie Mėnulį žinome ne tiek jau daug dalykų. Todėl mūsų misija bus atrasti kuo daugiau dalykų. Dėl šios priežasties atliksime mokslinius biologijos, geologijos ir gravitacijos tyrimus. Iš pradžių planuojame ištirti Mėnulyje esančius mineralus, ypač pietinėje jo dalyje, nes ten bus stovykla. Norime sužinoti, kokių cheminių elementų yra Mėnulio žemėje ir kokiomis savybėmis jie pasižymi, ar jie naudingi ten augantiems augalams auginti ir panašiai. Be mineralų ir cheminių elementų, norime atrasti tamsiąją Mėnulio pusę. Kaip žinome, Mėnulis į Žemę atgręžtas tik viena puse, todėl ji labiau ištirta, nei kita, tamsioji, jo pusė. Taigi norime ištirti daugybę dalykų apie tą nežinomą, paslaptingąją pusę.

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

Visi žinome, kad prieš išskrendant į kosmosą ir ilgai ten gyvenant, toli nuo deguonies, vandens, stabilios temperatūros ir žalios žemės, būtina apmokyti astronautus.

Kandidatai į astronautus lankys kursus apie erdvėlaivių sistemas, mokslą ir technologijas: geologiją, matematiką, fiziką, meteorologiją, orientavimą ir navigaciją, okeanografiją, orbitinę dinamiką, astronomiją ir medžiagų apdorojimą. Kandidatai taip pat mokomi išgyvenimo sausumoje ir jūroje, nardymo ir kosminių kostiumų. Todėl per pirmąjį mokymo mėnesį visi Kandidatai turės išlaikyti plaukimo testą. Astronautai pradės oficialią kosminės transporto sistemos mokymo programą skaitydami vadovus ir dalyvaudami kompiuterinio mokymo pamokose apie įvairias "Orbiter" sistemas - nuo varomosios jėgos iki aplinkos kontrolės. Jie treniruosis virtualios realybės laboratorijoje, kurioje pateks į kompiuteriu sukurtą mikrogravitacijos aplinką. 

     Jie sužinos apie Mėnulį viską, kas žinoma žmonijai. Astronautai sužinos daug daugiau apie įvairius mineralus, vandenį Mėnulyje, temperatūrą, Mėnulio vėjus ir pūgas. jie susipažins su technologijomis ir kiekviena smulkmena, kaip jas naudoti Mėnulyje. Jie susipažins su kitais astronautais ir išklausys jų pasakojimų bei patarimų, kurie padės jiems viską pajusti šiek tiek giliau. Kiekviena mūsų paminėta veikla padės būsimiems "Mėnulio žmonėms" tapti pasirengusiais, išmanančiais ir prisitaikiusiais prie aplinkos.

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.

Naudodama "SpaceX" FLEX technologiją, mūsų komanda naudos specialiai Mėnulio tyrimams sukurtus roverius. Šie roveriai pasižymi pažangiomis judėjimo galimybėmis, todėl astronautai galės greitai ir saugiai judėti Mėnulio paviršiumi. Juose įrengta didelė naudingoji apkrova, todėl jie gali gabenti sunkią įrangą, atsargas ir mokslinius prietaisus. Be to, FLEX roveriai pasižymi autonominėmis funkcijomis, todėl jiems nereikia nuolatinės astronautų priežiūros ir jie gali efektyviai keliauti iš vienos Mėnulio vietos į kitą. Šiuos roverius maitina įkraunamos baterijos, kurias galima įkrauti naudojant saulės baterijas, kurių Mėnulio paviršiuje gausu.