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.

Santa Girls

Santa Maria koledžas Perth-Perth Australija 15 3 / 3 Anglų kalba
3D projektavimo programinė įranga: Fusion 360

Išorinė 3D projekto peržiūros programa

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

https://a360.co/3miyMsz

1.1 - Projekto aprašymas

Mūsų Moon camp daugiausia skirtas moksliniams tyrimams atlikti ir heliui-3 išgauti. Jis įrengtas lavos vamzdžio viduje netoli poliarinių regionų.

jame yra šie įrenginiai:

Silicio ir deguonies gamyba + oro valymo modulis
Vandens valymo stotis
Nuotekų valymo modulis
Plazminio lanko dujinimo modulis
Šiltnamio ūkininkavimo kupolas
Ryšių modulis
Observatorija
Gyvenamasis skyrius: Miegamieji korpusai, valgykla, sporto ir poilsio centras, medicinos centras ir ...
Helio kasybos tyrimų ir plėtros palata
Statoma atominė elektrinė!

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

Helis-3 yra Žemėje retas helio izotopas, kuris gali būti branduolinės sintezės kuras. Manoma, kad Mėnulio paviršiuje yra nemažai helio-3 telkinių, kuriuos būtų galima išgauti ir naudoti kaip kurą būsimiems branduolių sintezės reaktoriams. Mūsų Mėnulio stovykla sukurta helio-3 gavybai.

Be komercinių interesų, yra ir kitų priežasčių:

Moksliniai tyrimai: Mėnulis yra unikali aplinka, kurioje galima tirti įvairius reiškinius, pavyzdžiui, mažos gravitacijos poveikį žmogaus sveikatai, Mėnulio paviršiaus sudėtį ir Mėnulio išteklių panaudojimo galimybes.
Tarptautinis bendradarbiavimas: Būdas skatinti tarptautinį bendradarbiavimą ir kooperaciją kosmoso tyrinėjimo ir mokslinių tyrimų srityje.
Žmonių tyrinėjimas: Svarbus žingsnis nuolat tyrinėjant kosmosą ir galiausiai siekiant žmogaus buvimo kitose planetose ar dangaus kūnuose.

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

Lavos vamzdžių viduje netoli poliarinių regionų: Šių vamzdžių vidus gali būti pakankamai didelis, kad juose būtų galima įrengti Mėnulio bazę, o stabili temperatūra ir apsauga nuo atšiaurios Mėnulio aplinkos juos paverčia patrauklia vieta Mėnulio buveinei.

Mėnulio šiaurės ir pietų ašigaliuose esančiose nuolat šešėlyje esančiose srityse gali būti nemažai vandens ledo sankaupų. Iš šių telkinių būtų galima išgauti vandens ir naudoti jį gerti, auginti pasėlius ir gaminti raketinį kurą.

Be to, vieta, esanti netoli galimo vandens šaltinio, pavyzdžiui, poliarinio ledo telkinio, būtų palanki silicio gavybai, nes vanduo gali būti naudojamas deguoniui gaminti elektrolizės būdu, kuris gali būti naudojamas gyvybės palaikymo sistemoms ir raketų kurui.

Helis-3 gali būti gausesnis poliariniuose regionuose, nes dėl tų pačių procesų, kurių metu susidaro vandens ledas, gali būti įkalintas ir helis-3.

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.

3D spausdinimas su Mėnulio regolitu: Vienas iš perspektyviausių Mėnulio stovyklos statybos metodų yra 3D spausdinimas naudojant Mėnulio regolitą kaip žaliavą. Šis metodas galėtų gerokai sumažinti medžiagų, kurias reikia gabenti iš Žemės, kiekį, be to, jį taikant galima kurti individualų dizainą. 3D spausdinimu būtų galima kurti įvairias struktūras, įskaitant buveines, laboratorijas, saugyklas ir kitą infrastruktūrą.
Pripučiamos buveinės: Pripučiamos buveinės - dar viena galimybė statyti stovyklą Mėnulyje. Šios konstrukcijos gali būti kompaktiškos ir lengvos, kad jas būtų galima gabenti į Mėnulį, o vietoje jas galima pripūsti ir sukurti didesnę gyvenamąją ar darbo erdvę. Šios buveinės gali būti sustiprintos tokiomis medžiagomis kaip kevlaras, kad būtų patvaresnės.
Modulinė konstrukcija: Mėnulio stovyklos modulinė konstrukcija leistų lanksčiai prisitaikyti prie besikeičiančių gyventojų poreikių. Kiekvienas modulis galėtų būti skirtas konkrečiai funkcijai. Modulinė konstrukcija taip pat leistų lengvai remontuoti ar pakeisti atskirus komponentus, jei jie būtų pažeisti ar sugedę.
Elektros energijos gamyba: Saulės baterijos galėtų būti naudojamos elektros energijai gaminti, o branduolinė energija taip pat galėtų būti patikimesnis ir savarankiškesnis energijos šaltinis. Energijos gamybos įrenginiai galėtų būti įrengti ne gyvenamosiose patalpose, kad būtų sumažintas radiacijos poveikis.
Atliekų tvarkymas: Vanduo gali būti perdirbamas ir valomas įvairioms reikmėms, o atliekos gali būti naudojamos kaip energijos šaltinis arba statybinių medžiagų gamybos šaltinis.

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

Apsauga nuo radiacijos: Mėnulyje radiacijos poveikis kelia didelį susirūpinimą, nes atmosferos nebuvimas menkai apsaugo nuo kosminės spinduliuotės ir Saulės žybsnių. Mėnulio stovykla galėtų būti suprojektuota su storomis sienomis ir stogais, pagamintais iš medžiagų, apsaugančių nuo radiacijos, pavyzdžiui, vandens, betono ar Mėnulio regolito. Stovykla taip pat galėtų būti įrengta natūralioje slėptuvėje, pavyzdžiui, lavos vamzdyje, kuris suteiktų papildomą apsaugą nuo radiacijos.
Temperatūros reguliavimas: Temperatūra Mėnulyje gali svyruoti nuo labai karštos iki labai šaltos. Mėnulio stovykla galėtų būti suprojektuota su izoliacinėmis medžiagomis, kad būtų galima reguliuoti temperatūrą ir išvengti šilumos nuostolių. Taip pat būtų galima apsvarstyti galimybę naudoti Mėnulyje esančią geoterminę energiją, kuri padėtų reguliuoti temperatūrą stovykloje.
Oro tiekimas: Skirtingai nei Žemėje, Mėnulyje nėra natūralios atmosferos, todėl Mėnulio stovykla turėtų būti suprojektuota taip, kad astronautai galėtų kvėpuoti. Tai būtų galima pasiekti sukuriant uždarą gyvybės palaikymo sistemą, kuri perdirbtų orą ir gamintų deguonį astronautams kvėpuoti.
Apsauga nuo dulkių: Mėnulio paviršių dengia smulkių dulkių sluoksnis, kuris gali būti kenksmingas, jei patenka į plaučius ar įrangą. Mėnulio stovykloje galėtų būti įrengti oro užraktai ir filtravimo sistemos, kad į ją nepatektų dulkių, o astronautai galėtų dėvėti specialius kostiumus ir šalmus, kad apsisaugotų už stovyklos ribų.
Struktūrinis vientisumas: Mėnulio paviršius yra veikiamas meteoritų smūgių ir seisminio aktyvumo, todėl Mėnulio stovykla turėtų būti suprojektuota iš tvirtų ir patvarių medžiagų, kurios atlaikytų šias jėgas. Kaip galimus sprendimus būtų galima svarstyti pripučiamų buveinių, kurias galima sutvirtinti tokiomis medžiagomis kaip kevlaras, arba 3D spausdintuvu atspausdintų struktūrų, naudojančių Mėnulio regolitą, naudojimą.

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

Vanduo: Nors Mėnulio paviršiuje jo trūksta, manoma, kad nuolat šešėlyje esančiuose regionuose netoli ašigalių jo yra ledo pavidalu. Mūsų stovykloje saulės energija varomomis gręžimo mašinomis išgauname ledą, kuris vėliau būtų valomas vandens valymo stotyse ir naudojamas gerti, auginti augalus ir kitiems tikslams.
Maistas: Astronautams reikės patikimo maisto šaltinio, kad galėtų išsilaikyti misijos metu. Mėnulio stovykloje maistą auginsime naudodami hidroponines sistemas, kuriose augalams auginti vietoj dirvožemio naudojamas maistingųjų medžiagų turtingas vanduo. Be to, genetiškai modifikuojame augalus, kad jie galėtų augti atšiaurioje Mėnulio aplinkoje. Taip pat praktikuojamas dumblių, kurie gali būti auginami naudojant saulės energiją ir paverčiami maistu, naudojimas.
Oro: Kad astronautai galėtų palaikyti gyvybę, jiems reikia kvėpuoti tinkamo oro. Turime uždaro ciklo gyvybės palaikymo sistemą, kuri perdirba orą ir gamina deguonį astronautams kvėpuoti. Mūsų sistemą sudaro augalai, kurie fotosintezės būdu gali pašalinti anglies dioksidą ir gaminti deguonį, ir tokios technologijos kaip elektrolizė, kuri gali suskaidyti vandens molekules į deguonį ir vandenilį.
Energija: Mėnulis nuolat gauna saulės energijos, kurią galima panaudoti Mėnulio stovyklai aprūpinti energija. Mes naudojame saulės baterijas ir kitas atsinaujinančiosios energijos technologijas, pavyzdžiui, vėjo ar geoterminę energiją. Baterijų kaupimo sistemos naudojamos energijos pertekliui kaupti ir naudoti tuo metu, kai saulė nešviečia.

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

Plazminio lanko dujinimo (PAG) modulis:

Atliekų mažinimas: Mūsų PAG modulis gerokai sumažina atliekų kiekį, nes suskaido jas į sudedamąsias molekules.
Energijos gamyba: PAG modulis gamina šiluminę ir elektros energiją, kuri gali būti naudojama Mėnulio stovyklai maitinti.
Išteklių atkūrimas: PAG modulio pagamintos dujos perdirbamos, kad būtų išgautos vertingos medžiagos, pvz., metalai ir dujos.
Nauda aplinkai: PAG modulis neleidžia išsiskirti kenksmingiems teršalams ir sumažina Mėnulio užterštumo riziką.

Nuotekų valymo modulis:

Fizinis filtravimas
Cheminis apdorojimas: Cheminis apdorojimas: cheminis apdorojimas, pvz., koaguliacija, flokuliuotė ir dezinfekcija, naudojamas siekiant iš nuotekų pašalinti priemaišas ir ligų sukėlėjus.
Atvirkštinis osmosas: Taikant šį metodą nuotekos verčiamos per pusiau pralaidžią membraną, kuri praleidžia vandens molekules, o didesnes priemaišas sulaiko.
Garinimas: išgrynintus vandens garus galima kondensuoti ir surinkti naudojimui.
Perdirbimas

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

Palydovinis ryšys: Šis ryšys apima aplink Mėnulį skriejančius ryšio palydovus, kurie gali perduoti signalus tarp Mėnulio stovyklos ir Žemės. Šie palydovai išdėstyti Mėnulio orbitoje, kuri leidžia palaikyti nuolatinį ryšį.
Lazerinis ryšys: Jis apima lazerių naudojimą duomenims tarp Mėnulio stovyklos ir Žemės perduoti.
Relinės stotys: Siekiant palaikyti ryšį su kitomis Mėnulio bazėmis ar roveriais, Mėnulio paviršiuje įrengiamos retransliacijos stotys. Šios stotys įrengiamos strategiškai svarbiose vietose, kad ryšys su kitomis bazėmis ar roveriais būtų pasiekiamas tiesioginiu matomumu. Jos taip pat praplečia palydovinio ar lazerinio ryšio diapazoną.
Patikimos ryšių sistemos: Mūsų Moon camp taip pat turi patikimas ryšio sistemas, kurios gali atlaikyti atšiaurią Mėnulio aplinką. Tai galėtų būti ryšio įrangos dubliavimas, atsarginiai maitinimo šaltiniai ir ekranai, apsaugantys nuo radiacijos ir ekstremalių temperatūrų.

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 Moon camp mokslinių tyrimų ir plėtros komanda daugiausia dėmesio skiria šiems dalykams:

Regolito kasimo metodų kūrimas: Manoma, kad helio-3 yra Mėnulio regolite, kuris yra Mėnulio paviršių dengiantis purus dirvožemio ir uolienų sluoksnis.
Dirbama su saulės vėjo rinkimu: Kitas galimas helio-3 gavybos būdas - surinkti jį nuo Mėnulio paviršiaus naudojant Saulės vėjo daleles gaudančią įrangą. Saulės vėjas - tai įkrautų dalelių srautas, tekantis iš Saulės ir bombarduojantis Mėnulio paviršių. Saulės vėjyje yra helio-3 ir kitų retųjų izotopų, kuriuos būtų galima sugauti ir apdoroti, kad būtų galima išgauti helio-3.
Dirbama su izotopų atskyrimo metodais: Kai helis-3 bus išgautas iš regolito arba surinktas iš Saulės vėjo, jį reikės atskirti nuo kitų dujų ir izotopų. Tai būtų galima padaryti naudojant tokius metodus, kaip dujų chromatografija arba lazerinis izotopų atskyrimas. Šiais metodais dujos atskiriamos pagal jų molekulinę masę arba izotopinę sudėtį.
sandėliavimo ir transportavimo priemonių kūrimas: Helis-3 yra standartinės temperatūros ir slėgio dujos, todėl jį reikės saugoti ir transportuoti specialiomis sąlygomis. Tam galėtų prireikti suspausti dujas ir laikyti jas aukšto slėgio talpyklose. Transportuoti būtų galima naudojant specialias talpyklas arba vamzdynus.

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

Fizinis pasirengimas ir sveikata: Astronautai turi būti puikios fizinės būklės, kad galėtų įveikti fizinius gyvenimo ir darbo Mėnulyje reikalavimus. Mokymo programose galėtų būti derinami širdies ir kraujagyslių pratimai, jėgos treniruotės ir lankstumo pratimai, padedantys palaikyti bendrą fizinę formą.
Išgyvenimo įgūdžiai: Gyvenimui Mėnulyje reikėtų įvairių išgyvenimo įgūdžių, pvz., gebėjimo statyti pastoges, rasti ir išvalyti vandenį, auginti maistą. Mokymo programos galėtų apimti tokius išgyvenimo įgūdžius, kaip pirmoji pagalba laukinėje gamtoje, pastogės statymas ir pagrindiniai ūkininkavimo būdai.
Mėnulio geologija ir mokslas: Mėnulio misijoje dalyvaujantys astronautai taip pat turėtų būti mokomi Mėnulio geologijos ir mokslinių tyrimų metodų. Tai galėtų apimti mokymą, kaip rinkti ir analizuoti Mėnulio uolienų ir dirvožemio mėginius, taip pat mokymą apie laboratorinius metodus ir duomenų analizę.
EVA (ekstravaizerinės veiklos) mokymai: EST (angl. EVA) mokymai yra labai svarbūs astronautams, kurie vykdys mokslinius tyrimus ar techninę priežiūrą už Mėnulio buveinės ribų. Mokymo programos galėtų apimti mokymą, kaip užsivilkti ir nusivilkti skafandrą, naudotis išėjimo į atvirą kosmosą pririšimo sistema ir naudotis įranga vakuumo aplinkoje.
Bendravimas ir komandinis darbas: Mėnulio misijos metu astronautai turės glaudžiai bendradarbiauti kaip komanda, taip pat turės veiksmingai bendrauti su misijos kontrole Žemėje. Į mokymo programas galėtų būti įtrauktos komandos formavimo pratybos ir simuliacijos, taip pat veiksmingų bendravimo metodų mokymas.
Erdvėlaivių sistemos ir techninė priežiūra: Mėnulio misijos astronautai taip pat turės būti apmokyti eksploatuoti ir prižiūrėti erdvėlaivių sistemas, kuriomis jie keliaus į Mėnulį ir iš jo. Mokymo programos galėtų apimti mokymą, kaip naudotis gyvybės palaikymo sistemomis, ryšių įranga ir varomosiomis sistemomis, taip pat atlikti įprastą techninę priežiūrą ir remontą.

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 nusileidimo aparatas: astronautams ir įrangai gabenti iš orbitos į Mėnulio paviršių.
ir tyrinėjimas.
Mėnuleigis: Mėnulio paviršiaus reljefo nelygumus. Mėnulio roveriai galėtų būti naudojami astronautams ir įrangai gabenti į naujas Mėnulio vietas, taip pat mėginiams rinkti ir moksliniams eksperimentams atlikti.
Kilimo į Mėnulį transporto priemonė: astronautams ir įrangai gabenti nuo Mėnulio paviršiaus atgal į orbitą.
Mėnulio orbitinis aparatas: orbita aplink Mėnulį ir moksliniai tyrimai virš Mėnulio paviršiaus.
Grįžimo į Žemę transporto priemonė: Tai kosminis laivas, skirtas astronautams ir mėginiams iš Mėnulio gabenti į Žemę.
Krovinių vežimas: Įrangai, reikmenims ir medžiagoms gabenti į Mėnulį ir iš jo reikės krovininio transporto priemonės.
Pramoninės ir (arba) statybinės mašinos