moon_camp
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.

Bartholdi Space Program

  Antroji vieta - EKA valstybės narės

Bartholdi licėjus  Colmar-Grand Est    Prancūzija 18, 17   6 / 2 Anglų kalba
3D projektavimo programinė įranga: "Blender



Youtube Video Link:


1.1 - Projekto aprašymas

Stephenas Hawkingsas sakė: "Apsiriboti tik žemiškais dalykais reikštų apriboti žmogaus dvasią".

Atsižvelgdami į šią citatą sukūrėme naujus žmonijos namus - Hestiją. Hestiją sudaro daugybė šešiakampių Mėnulio modulių, kurie teikia daugiausia naudos iš visų įmanomų formų. Kiekvienas iš jų yra savarankiškas ir sujungtas su kitais dėl oro šliuzų, reguliuojančių slėgį ir trukdančių nelaimėms plisti. "Hestia" buvo paremta noru sukurti optimizuotą bazę.

Pirma, astronautų kasdieniam gyvenimui skirta erdvė su dideliu moduliu, vadinamu "pagrindiniu moduliu", kurį sudaro virtuvė, skafandrai ir ryšio su Žeme priemonės. Paskui - kita darbui skirta zona, kurią sudaro auginimo, sandėliavimo, laboratorijos moduliai.

Astronautų savijauta yra svarbi, todėl sugalvojome poilsio modulį su stiklinėmis lubomis, iš kurių atsiveria vaizdas į kosmosą. Jei astronautai jaustųsi prislėgti, šis Mėnulio modulis padės nusiraminti ir pasigrožėti mūsų pasaulio platybėmis.

Galiausiai už bazės ribų bus įrengti nedideli baseinai, skirti vandens ir Mėnulio regolito elektrolizei ir elektros energijos gamybai, naudojant saulės baterijas.

Taigi "Hestia" yra saugi, optimali ir maloni bazė.

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

Mūsų misija turi du tikslus. Pirmasis - ištirti, ar žmonija gali gyventi, prisitaikyti ir vystytis kitame dangaus kūne nei Žemė.

"Hécate I" misija bus "Hestia" įgyvendinimas ir paleidimas, o "Hécate II" - astronautų atvykimas. Pastarieji leis mums atrasti ir ištirti Mėnulį, kad gerai susipažintume su jo savybėmis ir užkariautume mėlynosios planetos palydovą. Čia slypi mūsų antrasis tikslas.
Taigi Mėnulio pažinimas padeda geriau pažinti kitus dangaus kūnus ir daro pažangą visatos moksluose.

Be to, "Hestia" yra pirmas žingsnis į didesnes perspektyvas. Iš tiesų, po "Hestia" galėsime kurti kitas bazes, kurių paskirtis bus kitokia, pavyzdžiui, surinkti kosmines raketas, kurios negalėtų atskristi iš Žemės, ir paleisti jas iš Mėnulio. Taip mūsų palydovas pasitarnaus kosminėms raketoms, kurios pasieks tolimas vietas, kurti.

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

Bazę pasirinkome statyti ant Šekletono kraterio, esančio netoli Mėnulio pietų ašigalio, keterų. Ši vieta puikiai tinka mūsų projektui įgyvendinti.
Šis įrenginys pasižymi tokiais pastebimais privalumais kaip silpna šiluminė amplitudė ir didelis saulės spindulių kiekis. Pastarasis suteikia bazei patenkinamą elektros galią.

Be to, dideli vandens kiekiai (ledo pavidalu) puikiai tinka bazės poreikiams tenkinti ir vandeniliui išgauti, kuris gyvybiškai svarbus degiųjų medžiagų gamybai.

Įsidėmėtinas dalykas: aplink Šakletono kraterį yra daug medžiagų, kurias, tikėtina, galima išgauti, pavyzdžiui, regolito.

Galiausiai, dėl to, kad krateris yra netoli Pietų ašigalio - Aitkeno baseino, astronautai gali atlikti tyrimus dėl neįprastų šios vietos savybių.

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.

Pirmoji misija, pavadinta "Hécate I", nusiųs į Mėnulį bazės statybai reikalingą įrangą. Mūsų bazė bus statoma, pradedant nuo svarbiausių ir būtiniausių dalių dalių, robotų roverių, galinčių gabenti sunkius krovinius, dėka.

Bazė bus suskirstyta į kelias erdves oro šliuzais ir bus įrengta kaip Mėnulio moduliai. Taip bus galima palaipsniui įrengti pagrindinį modulį ir dalis, kurios reikalingos gyvybei laive palaikyti. Likusi dalis bus patalpinta vėliau, įsikuriant astronautams per "Hécate II".

Troškome turėti formą, kuri leistų gerai organizuoti turimą erdvę ir kurią būtų lengva surinkti. Todėl pasirinkome šešiakampį - formą, kuri atitinka visus reikalavimus.
Be to, siekiant sumažinti mūsų modulių kainą ir bendrą svorį, jie bus pagaminti iš labai atsparaus daugiasluoksnio "Vectran" poliesterio. Nusileidus kosminėms raketoms, vienintelis veiksmas, kurį reikės atlikti, - pripūsti modulius ozonu, kurį netrukus pakeis Mėnulio ledynų vanduo. Modulių grindys bus sudarytos iš titano plokščių.

Galiausiai bazė bus padengta regolito sluoksniu, kurį iš Mėnulio žemės iškas nešiojamasis robotas.

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

Bazė buvo suprojektuota taip, kad apsaugotų astronautus ir leistų jiems vystytis idealiomis sąlygomis.
Mėnulio aplinka yra priešiška, todėl daugiasluoksnis poliesteris, iš kurio pagaminti mūsų moduliai, atitinka šiuos apribojimus. Dėl savo atsparumo, kuris yra penkis kartus didesnis nei plieno ir dešimt kartų didesnis nei aliuminio, jis veiksmingai apsaugo nuo kosminių šiukšlių.

Be to, dėl pripučiamo pagrindo savybių išorinį ir vidinį sluoksnius skiria dujos - ozonas, kuris sugeria didžiąją dalį saulės ultravioletinių spindulių. Po to ši erdvė palaipsniui užpildoma vandeniu, kuris yra geresnis saulės spindulių izoliatorius nei ozonas ir užtikrina pakankamą hermetiškumą.
Be to, aplink mūsų bazę bus įrengta dar viena apsauga - regolitas. Regolitas veiks kaip skydas, mažinantis saulės spinduliuotę.
Siekiant išvengti infekcijų ir dulkių kaupimosi bazėje, priešais kiekvieną įėjimą ir tarp auginimo modulių bus įrengtos sterilizavimo patalpos. Be to, įvykus nuotėkiui ar gedimui, visi moduliai nenukentės, nes kiekvienas modulis bus nepriklausomas nuo kitų. Dabar pavojaus plitimo rizika panaikinta. Kiekvieną modulį skiria dekompresijos kamera.

Galiausiai moduliai, kuriuose gali įvykti incidentų, pavyzdžiui, laboratorijos arba elektros centras, buvo atidėti į šalį, kad, jei kas nors nutiktų, tai neturėtų įtakos pagrindiniam moduliui.

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

Galimybė naudotis ištekliais žmonių poreikiams tenkinti yra pagrindinė "Hestia" sėkmės sąlyga.

Pirmiausia iš Žemės bus atvežta maisto produktų, o kai "Hécate II" bus įrengta ir pradės veikti, visos daržovės bus auginamos vietoje. Bazėje bus tik tie produktai, kuriuos lengva auginti ten, kur trūksta vietos ir laiko. Turėjome pagalvoti apie kiekį, kurį galima užauginti, taip pat apie vandens ir trąšų poreikį. Kai kurioms daržovėms vandens ir trąšų reikia nedaug arba visai nereikia (bulvės, lęšiai, raudonieji burokėliai, šparaginės pupelės, špinatai ir raudonieji vaisiai). Siekiant imituoti metų laikus, prie kiekvieno ant viršaus augančio augalo bus pastatytos UV lempos, taip optimizuojant ribotą Mėnulio bazės erdvę. Tikėtina, kad planuojama sukurti ir pisciculture. Astronautai galės gauti vandens dėl Mėnulio žemėje esančio ledo.

Roveris saulės kolektorių pagalba šildys anksčiau išgręžtą nešvarų ledą, kol jis ištirps. Nesvarbu, ar vanduo bus naudojamas dušuose, mašinose, ar susidarys iš astronautų prakaito, filtravimo dėka jis bus perdirbamas, kol vėl taps visiškai tinkamas naudoti. Jis bus laikomas specialiai tam tikslui sukurtuose moduliuose.
Oras ir elektra taip pat labai svarbūs sklandžiam misijos vykdymui ir astronautų išgyvenimui ilguoju laikotarpiu. Dar kartą naudojamas vanduo. Iš tiesų elektra, kaip ir oras, bus gaminama nedideliuose baseinuose, kuriuose vyks vandens elektrolizė ir ant kurių bus rodomos saulės baterijos.

Kita mašina per pagrindą paleis elektrą ir orą. Elektra kaupiama modulyje, o oras keliauja per pagrindą ir yra pakartotinai panaudojamas.

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

Kitas svarbus misijos geros praktikos elementas - kuo daugiau pakartotinai panaudoti savo atliekas, kad Mėlynoji planeta taptų nepriklausoma. Taigi, siekiant užtikrinti "Hestia" tvarumą, būtina perdirbti šlapimą, kaip ir išmatas.

Šlapimas bus išvalytas filtruojant, kad būtų galima jį vėl suvartoti. Vanduo yra gyvybiškai svarbus astronautams ir apskritai brangus žmonių išteklius. Galimybė jį taip pasigaminti yra didelis privalumas.

Išmatos bus naudojamos kaip trąšos bazėje augantiems sodinukams tręšti. Iš tiesų, protingai naudojant ekskrementus ir pridėjus juos prie kitų natūralių trąšų, Mėnulyje galima gauti pakankamą kiekį trąšų.

Šie metodai suteikia astronautams tikrą autonomiją.

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

Šakletono krateryje neįmanoma palaikyti tiesioginio ryšio su Žeme, renginys vyksta naudojant palydovines antenas.

Dėl Mėnulio sukimosi aplink Žemę Šakletono krateris nėra dažnai matomas ir dažniausiai lieka paslėptas. Kad tai būtų įveikta, toje vietoje, kur yra Šakletono krateris, turi būti įrengtas geostacionarusis retransliuojantis palydovas, orientuotas 30° kampu į Žemę kraterio atžvilgiu, kuris perduotų "Hestia" ryšio duomenis TDRS (Tracking and Data Relay Satellites) palydovams. Tokiu būdu "Hestia" palaikys beveik nenutrūkstamą ryšį su Žeme (gali pasitaikyti nedidelių pertrūkių, kai ryšys persijungia į kitą TDRS palydovą).

Kitose Mėnulio bazėse, esančiose 100 km atstumu nuo "Hestia", galima naudotis radijo ryšiu. Jei atstumas didesnis nei 100 km, kiekvienoje bazėje galėsime įrengti palydovines antenas ir palaikyti ryšį per palydovinę sistemą.

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).

"Hecate II" misijos metu bus atliekami šie eksperimentai;

- Augalų elgsenos tyrimas: augimo greičio ir kokybės palyginimas su Žemėje išmatuotu greičiu ir kokybe, mažos gravitacijos įtakos dygimui ir derliui tyrimas, augimo Mėnulio dirvožemio substrate stebėjimas: ar patenkinami augalų maisto medžiagų poreikiai?

- Mėnulio dirvožemio sudėties tyrimas: galimų sunkiųjų metalų ar mineralų, keliančių pavojų astronautų sveikatai, ypač jei būtų vartojami augalai, auginami Mėnulio dirvožemyje esančiame substrate, paieška.

- Mėnulio vidinės struktūros (medžiagų pobūdžio ir tankio) tyrimas skleidžiant seismines bangas, siekiant rasti tinkamų naudoti išteklių.

- Bazės apylinkių tyrinėjimas, siekiant sudaryti eksploatuojamų ledo ruožų žemėlapį.

- Vienaląsčių organizmų elgsenos tyrimas :

¤ Physarum polycephalum: rezultatų palyginimas su rezultatais, gautais Žemėje ir TKS.

¤ Kepimo mielės (Saccharomyces cerevisiae): mažo svorio įtaka duonos kepimo procesui.

- Kasdienė įgulos miego analizė: biologinis laikrodis, miego kokybė, reakcija į dienos ir nakties ciklo kaitą.

- Mažos gravitacijos poveikio žmogaus organizmo veiklai tyrimas: smegenų ir širdies veikla, kraujotaka, raumenų veikla, kvėpavimo pajėgumas, virškinimas, žarnyno tranzitas, inkstų veikla, mikrobiota.

- Geltonojo miltinio kirmino (Tenebrio molitor) gyvenimo ciklo tyrimas: lervos stadija (miltinis kirminas) yra baltymų šaltinis astronautams.

- Studijų projektai, skirti leisti mokiniams Žemėje atlikti paprastus eksperimentus ir palyginti jų rezultatus su gautais Mėnulyje.

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

Vykdant misiją Mėnulyje labai svarbu sugebėti prisitaikyti prie naujos, priešiškos ir nenuspėjamos aplinkos ir žinoti, kaip tinkamai reaguoti į bet kokią netikėtą situaciją. Todėl "Hécate" misijos įgula turi laikytis ilgos ir griežtos mokymo programos. Šią programą sudaro anglų ir rusų kalbų tobulinimo kursai, speleologija, išgyvenimo mokymai ir ilgas imituojamas buvimas Mėnulyje.

Anglų ir rusų kalbų mokėjimas leidžia įgulai lengviau susikalbėti.

Kalbant apie speleologijos kursus, atrodo, svarbu žinoti, kaip vystytis urvuose ar tuneliuose, kad būtų lengviau atlikti požeminius tyrimus Mėnulyje, kur astronautai sėkmingai atliks savo tyrimus.

Be to, jiems labai svarbu mokėti ilgą laiką gyventi savarankiškai, nes astronautams, atsidūrusiems Mėnulyje (esančiame už daugiau nei 380 000 km nuo Žemės), neįmanoma greitai suteikti pagalbos. Todėl keturi misijos dalyviai turės pereiti imitacinio gyvenimo bazėje laikotarpius, kai jų Mėnulio gyvenimo būdas bus atkurtas Žemėje. Taigi įgula pripras prie būsimoje bazėje naudojamos įrangos, būsimo kostiumo ir išmoks ilgesnį laiką gyventi kartu.

Šie mokymai vyks ne Jutoje ar Izraelyje, kaip ruošiantis gyvybei Marse, o Antarktidoje, kur šaltas, izoliuotas ir uolėtas dykumos klimatas panašus į Mėnulio klimatą. Be to, stačios, uolėtos, užšalusios vietovės taip pat yra geras būdas išbandyti transporto priemones, kuriomis astronautai naudosis Mėnulyje.

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.

Norėdami išsiųsti visą Mėnulyje esančiai bazei sukurti ir įgulai reikalingą įrangą, esame numatę išsiųsti dvi skirtingas raketas ("Hécate I" ir "Hécate II"). Pirmąja bus gabenama įranga bazei kurti ir įvairūs roveriai, o antrąja - įgula.

Jiems atvykus, pirmosios raketos siunčiami roveriai jau bus surinkę būtiniausius elementus. Kai kurie iš šių roverių turės padengti bazę regolitu - natūralia apsauga nuo kosminės spinduliuotės.

Kiti roveriai bus naudojami Mėnulio ledui, kuris bus ištirpintas ir nugabentas į bazę.

Galiausiai du žmonės tuo pačiu roveriu tyrinės Mėnulį, iš pradžių kelias valandas dėl to, kad Mėnulio paviršiumi sunku važiuoti.

Tik gerai įsitvirtinę galėsime keliauti toliau ir ilgiau.