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.

Moon Glow Industries

Nacionalinė kolegija "Mihai Eminescu"  Sučeava-Sučeava    Rumunija 18, 17   3 / 2 Anglų kalba
3D projektavimo programinė įranga: Fusion 360



Youtube Video Link:


1.1 - Projekto aprašymas

"Moon Glow Industries" taps naujos ekonomikos ir naujoviško žmonijos gyvenimo būdo pagrindu. Tai pirmoji didžioji Mėnulio gamykla, siekianti industrializuoti helio - 3, berilio, ličio gamybą. Išgauti ištekliai bus gabenami atgal į Žemę, kur bus perdirbami ir parduodami, o gauti pinigai vėl investuojami į būsimas kosmines misijas.

Mūsų siūlomą struktūrą sudaro 11 dviejų skirtingų dydžių modulių, įskaitant 3 miegamuosius, 3 dumblių ūkius, 1 ryšių centrą ir sporto salę. Be aliuminio modulių, tunelių kūrimui iš regolito naudosime 3D spausdintuvą.

Įgulą sudarys 12 narių, kurių kiekvienas pasižymės tam tikromis savybėmis, todėl akcentuojame vandens, deguonies ir maisto gamybą.

Komanda bus keičiama kas 4 mėnesius, kad bazė būtų nuolat aktyvi. Kadangi mūsų bazė daugiausia automatizuota, remiamės robotais, gyvybiškai reikalingas galutinis energijos šaltinis, kurį užtikrins kelios saulės baterijos ir branduolinis reaktorius.

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

Mėnulyje yra daug vertingų ir retų išteklių, kurie gali būti panaudoti žmonijos ekonomikai ir pramonės pažangai skatinti. Įsikūrę Mėnulyje siekiame, kad Mėnulio medžiagos, helis-3, berilis, litis, taptų prieinamesnės, kad galėtume geriau vystyti medicininių vaizdų, branduolinių reakcijų, kosminių variklių pramonę. Dėl modulinės struktūros ateityje ketiname išplėsti Mėnulio švytėjimo pramonę, kad vieną dieną ji pasiektų Žemės gamyklos efektyvumą. Be to, įsivaizduojame perspektyvą, kad mūsų Mėnulio stovykla, pasinaudodami galimomis investicijomis ir sukauptu pelnu, taps bendradarbiaujančių pramoninių stočių tinklu. Mėnulio švytėjimo pramonė gali tapti atspirties tašku tolesnėms kolonijinėms pastangoms.

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

Mūsų bazė bus pastatyta De Gerlacho krateryje, esančiame už 30 km nuo Mėnulio pietinio ašigalio. Šią vietą pasirinkome dėl santykinai lygaus paviršiaus ir išteklių gausos. Kraterio centre yra plati Nuolatinio šešėlio sritis ir daugybė mažesnių PSR aplink kraterio kraštą, kuriuose gali būti ledo regolito telkinių, dar vieno resurso, skirto įgulos eksploatacinėms medžiagoms, radiacinei apsaugai ir raketiniam kurui.

Taigi mūsų bazę supa gyvybiškai svarbūs žemės ištekliai, kuriuos galime panaudoti žmonių gyvybei Mėnulio stovykloje palaikyti. De Gerlašo krateryje natūraliai nėra gausu helio-3; medžiagos bus išgaunamos pasitelkus robotus, kurie keliaus ir išgaus radioizotopą iš Mėnulio Koperniko regionų.

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.

Atsižvelgiant į tai, kad pastato paviršių dengia Mėnulio dulkių sluoksnis, pirmas žingsnis statant mūsų stovyklą - siųsti robotus valyti, kol jie pasieks pirmąsias geologiškai stabilias nuosėdas. Jie taip pat pašalins bet kokias nelygias vietoves, galinčias trukdyti bazės stabilumui, ir imsis papildomų atsargumo priemonių, kad užtikrintų jos konstrukcijos vientisumą. Antrasis statybos etapas - kosminių modulių atgabenimas 15 "Orion" erdvėlaivių pagalba. Patalpas sujungs 3D spausdintuvu iš regolito pagaminti tuneliai, o 8 didesni moduliai bus surinkti robotų pagalba ir atitinkamai įrengti. Visuose moduliuose įrengti langai iš bario silikato stiklo, kad į juos patektų natūrali šviesa. Iš vario pagaminti deguonies, anglies dioksido ir vandens vamzdžiai taip pat sumontuoti robotų pagalba. Galiausiai, įrengus bazę, nusileis įgula su likusiomis atsargomis, tokiomis kaip vanduo ir maistas, ir pradės gaminti deguonį trijose chlorelių fermose, kurių kiekvienoje yra du 3,85 m ilgio vamzdžiai, o kiekvienoje iš jų - po 2,5 m ilgio vamzdžius.2 5 m talpos rezervuarai3. Nariai sodins pasėlius, įrengs laboratoriją ir ryšių centrą. Pagrindinį kasybos robotą perveš ir paruoš naudoti robotų specialistai. Šiuo metu prasideda mūsų kosminė misija.

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

Kitas iššūkis - atšiauri Mėnulio aplinka, kurioje Mėnulio bazę veikia mikrometeoroidai, Saulės spinduliuotė ir dulkių audros. Šie pavojai gali sugadinti įrangą, kelti grėsmę astronautų sveikatai ir sutrikdyti misijos veiklą. Pirma, dėl beveik neegzistuojančios palydovo atmosferos Mėnulyje kelia susirūpinimą kosminė spinduliuotė.

Todėl mūsų Mėnulio bazėje įrengtos 60 cm storio sienos, kurių struktūra panaši į sumuštinio. Iš išorės sienoje yra aliuminio sluoksnis, tada - sustiprinta anglies anglis, oras, sustiprinta anglies anglis, erdvė nuo įrenginių, tokių kaip vamzdžiai, aerogelis ir galiausiai dar vienas izoliacinio aliuminio sluoksnis | vidinė erdvė, kurie apsaugo įgulą nuo beta spinduliuotės ir temperatūros svyravimų. Tai taip pat padeda sumažinti žalą meteorito smūgio atveju. Kaip minėta anksčiau, stiklas taip pat veiksmingai blokuoja radiaciją.

Antra, reikia atsižvelgti į ekstremalią temperatūrą pietiniame Mėnulio pusrutulyje. Mūsų bazėje įrengta centrinė šildymo sistema, kuri padeda atvėsinti bazę esant aukštai temperatūrai ir tiekti šilumą, kai regione šalta. Trečia, apsaugai nuo Mėnulio dulkių, kurios gali būti mirtinai pavojingos, naudosime aukštos kokybės kosminius kostiumus ir oro šliuzą, kad išvengtume užteršimo. Įvykus vidaus avarijai, hermetiškos durys sustabdys gaisrą ar sprogimą, apsaugodamos įgulos miegamuosius.

Galiausiai, avarijos atveju ryšys su Žeme yra būtinas, todėl ryšių centras bus nedelsiant atskirtas nuo likusios bazės dalies, kiek įmanoma labiau apsaugant patalpą. Nuo pagrindinės stovyklos atskirti du dideli moduliai - robotų garažas ir sandėlis. Jie neprijungti prie deguonies vamzdžių, kad būtų išvengta galimų nuotėkių. Šiuo atžvilgiu bazėje taip pat yra du išėjimai, todėl įgulos evakuacija yra saugi ir efektyvi.

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

Vanduo

Mūsų pasirinktame krateryje vandens nėra gausu, tačiau pietiniame ašigalyje yra ledo dalelių, įstrigusių regolite. Mūsų robotai kasinėja vietovėse, kuriose gausu šių dalelių, ir pristato žaliavas į Mėnulio stovyklos laboratoriją, kur ledas atskiriamas, paverčiamas vandeniu, išvalomas ir įleidžiamas į bazės sistemą. Savo bazę padarome tvarią, perdirbdami nuotekas per osmosu pagrįstą sistemą.

Maistas

Sveika ir subalansuota mityba yra labai svarbi, kad astronautai visą misijos laiką būtų maksimaliai darbingi. Mūsų bazėje yra trys skirtingi ūkininkavimo moduliai, iš kurių viename naudojama aerofoninė technologija įvairių rūšių salotoms auginti. Kitame yra du rezervuarai, kuriuose auginame ryžius, o paskutiniame - šešios dėžės, kuriose sodinsime bulves. Ankstyvaisiais misijos etapais, kol fermos gamins pirmąją maisto partiją, mes pasikliausime įvairiomis iš Žemės atgabentomis atsargomis.

Oro

Iš pradžių deguonies trūkumo problemą spręsime kasdami regolitą ir lydydami jį aukštoje temperatūroje. Mėnulio uolienose yra oksidų, iš kurių galima išskirti deguonį. Kai tokiu būdu bus užtikrintas nuolatinis deguonies tiekimas, mūsų bazėje esantys dumbliai anglies dioksidą vėl pavers į kvėpuojamą orą. Dujų srautą visoje Mėnulio stovykloje užtikrinsime plačiu vamzdžių tinklu, jungiančiu modulius su deguonies įrenginiu.

Maitinimas

Kad mūsų bazė tinkamai atliktų savo pramoninę funkciją, jai reikia visos energijos, kad ji veiktų visu pajėgumu. Mūsų Moon camp elektrinis tinklas yra dvigubas, sudarytas iš saulės baterijų, išdėstytų gerai apšviestame svetainės regione, ir branduolinio mikroreaktoriaus, kuris tarnauja kaip atsarginis variantas, jei saulės baterijos nesuteikia pakankamai energijos, yra sugadintos arba planuojama jas prižiūrėti ir keisti.

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

Numatome tvarią bazę, perdirbdami kuo daugiau atliekų. Po to, kai vanduo panaudojamas vonios kambaryje ar virtuvėje, jis gabenamas atgal į laboratoriją, kur yra išvalomas ir vėl patenka į švaraus vandens tiekimo sistemą, kad būtų naudojamas toliau. Maisto atliekos surenkamos ir paverčiamos trąšomis, kurios vėliau naudojamos ūkiuose. Anglies dvideginis paverčiamas deguonimi naudojant tris dumblių modulius, kurie yra vėdinimo sistemos šaltinis. Kvėpuojamas oras yra gyvybiškai svarbus, todėl deguonies programos pagalba ketiname kuo labiau apriboti jo kiekį. Tai reiškia, kad kai tam tikras modulis ištuštėja, vamzdžių sistema užprogramuojama taip, kad sustabdytų deguonies srautą toje konkrečioje patalpoje.

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

Visoms kosminėms misijoms, nepaisant mūsų Mėnulio stovyklos, reikia greitų ir veiksmingų ryšio su Žeme priemonių. Šiuo tikslu mūsų projekte ketinama naudoti daugybę geostacionariosios orbitos palydovų ir stočių Žemėje, kuriomis galima perduoti didelius kiekius duomenų ir net didelės skiriamosios gebos vaizdus. Kadangi mūsų Mėnulio stovykla yra pirmas etapas didžiajame žmonijos plėtros į kosmosą ir Mėnulį darbe, savo palydovų tinklą kūrėme atsižvelgdami į jo mastelio didinimo galimybes - jį galima lengvai išplėsti, kad apimtų visą Mėnulį. Mėnulyje kilus ekstremaliai situacijai, šie palydovai užtikrins ryšį realiuoju laiku, kurį svarbu palaikyti, nes drauge su Žemėje esančiomis komandomis, surengę smegenų šturmą, galėsime rasti tinkamiausią veiksmų kryptį.

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).

Pagrindinė mūsų bazės paskirtis - pramoninė, siekiant efektyviai išgauti helį-3. Tačiau duomenys, kuriuos surinksime atlikdami operacijas realiomis Mėnulio sąlygomis, bus pirmieji tokio pobūdžio ir turės kur kas didesnę vertę nei tie, kurie šiuo metu nustatyti idealizuotomis eksperimentinėmis sąlygomis. Ketiname išmatuoti ilgalaikį Mėnulio aplinkos poveikį žmogaus anatomijai, susijusį su kaulų ir raumenų degradacija, kuri yra pagrindinė kliūtis tikrai nuolatinei gyvenvietei Mėnulyje, ir padaryti išvadas, kaip galėtume tobulėti šioje srityje. Mūsų ūkiai bus pirmieji tokio pobūdžio, juose taip pat atliksime eksperimentus, kad rastume būdų, kaip padidinti derlių būsimoms misijoms Mėnulyje. Mūsų helio-3 procesų efektyvumo stebėjimas taip pat yra įdomus dalykas, nes tai galėtų padėti techniškai patobulinti technologijas, naudojamas išgaunant šį izotopą iš regolito.

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

Mūsų programa padės įgulos nariams įgyti kritinio mąstymo ir sprendimų priėmimo įgūdžių net ir spaudžiant laikui, taip pat susipažinti su Mėnulio stovyklos bazės valdymo pagrindais. Tai apima žinias apie visą gyvybės palaikymo infrastruktūrą, šilumos ir vandens sistemas, aeroponinio ūkininkavimo pagrindus ir pramoninius procesus, kad kiekvienas astronautas suprastų visą projekto mastą ir tikslus. Pradėsime nuo pagrindinio mokymo etapo, kuriame kiekvienas astronautas, nesvarbu, ar jis būtų jaunesnysis, ar veteranas, turės galimybę susipažinti su tokiais pagrindais kaip Mėnulio stovyklos struktūra, veiklos vykdymas erdvėlaivyje ar per EVA, įdiegtos orientavimosi Mėnulyje, ryšių ir gyvybės palaikymo sistemos. Vėliau prasidės specializuoti mokymai, nes kiekvienas įgulos narys bus supažindintas su savo vaidmeniu misijoje ir apmokytas atitinkamose srityse. Jie taip pat bus mokomi, kaip reaguoti į avarines situacijas pagal protokolus, ir dalyvaus psichologiniuose mokymuose, nes ilgesnis buvimas Mėnulyje kelia streso ir izoliacijos jausmo riziką.

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.

Mūsų Mėnulio bazėje yra dvi skirtingos transporto priemonės. Svarbiausia iš jų - autobuso dydžio robotas "Carrier", kuris maitinasi pats, naudodamas įmontuotas saulės baterijas. Jį valdo du su juo keliaujantys įgulos nariai, jis veikia siųsdamas mažesnius robotus vienu metu rinkti derliaus iš daugelio skirtingų vietovių. Atlikę gavybos užduotį, mažieji robotai su medžiagomis grįžta į pagrindinį robotą. Iškasti ištekliai vėliau deponuojami mūsų Mėnulio stovyklų sandėlyje. Nusileidimo aikštelė, kuri taip pat veikia kaip paleidimo aikštelė, yra mažiau nei už 100 kilometrų nuo pagrindinės bazės ir suteikia galimybę lengvai raketomis gabenti medžiagas iš Mėnulio į Žemę ir atgal. Mūsų Mėnulio stovykla gabens tiek helio-3, kiek mums leis kosminiai laivai.

Kiti projektai: