moon_camp

Moon Camp Pioneers galerija 2019-2020 m.

"Moon Camp Pioneers" kiekvienos komandos užduotis - 3D formatu suprojektuoti visą Mėnulio stovyklą naudojant "Fusion 360". Jos taip pat turi paaiškinti, kaip bus naudojami vietiniai ištekliai, kaip astronautai bus apsaugoti nuo pavojingų kosmoso sąlygų ir kaip bus įrengtos gyvenamosios ir darbo patalpos.

Komanda: Leonardo Mėnulio bazė

Liceo Leonardo - Giarre  Giarre (CT)    Italija 17-18 metų

Išorinė 3d projekto peržiūros programa

Projekto aprašymas

[42]

Apibūdinkite savo Mėnulio stovyklos projektą.

Leonardo Mėnulio bazę Mėnulio lavos vamzdyje sudaro: du įėjimo moduliai, vienas pagalbinis modulis, skirtas EVA, geocheminės analizės laboratorija, du šiltnamiai, energijos ir šilumos kontrolės modulis, ECLSS modulis, telekomunikacijų ir didžiųjų duomenų modulis, vandens surinkimo ir mėginių analizės modulis, operatyvinės būstinės modulis, skubios medicininės pagalbos valdymo modulis, sporto salės ir fiziologijos eksperimentų laboratorijos modulis, sandėliavimo, techninės priežiūros ir atliekų tvarkymo modulis, biolaboratorijos modulis, trys astronautų gyvenimo moduliai ir ryšio moduliai. Jame gali gyventi iki 21 astronauto.
Bazė bus sujungta su lavos vamzdžio išorine dalimi liftais, įrengtais stoglangiuose. Paviršiuje bus kelios infrastruktūros objektai: fotovoltinės sistemos, rezervuarai išgautam vandeniui, ledui, regolitui ir kitiems vietiniams ištekliams saugoti (pavyzdžiui, O2 ir He-3, su atitinkama jų gavybos ir apdorojimo sistema), telekomunikacijų sistemos, teleskopai ir radioteleskopai, nusileidimo platforma, roveriai medžiagoms ir žmonėms vežti.

Kur norite statyti Mėnulio stovyklą?

Mėnulio bazę norime statyti Filolauso krateryje, kuris yra netoli Mėnulio šiaurės ašigalio ir kuriame LRO nustatė lavos vamzdžių dangoraižius. Korpuso branduolį norime patalpinti lavos vamzdžiuose, kurie užtikrina nuolatinę apsaugą nuo mikrometeoritų, meteoritų, kosminės ir Saulės spinduliuotės ir sušvelnina ekstremalius šiluminius išgaravimus. Tai palankios sąlygos Mėnulio stovyklai įkurti. Mėnulio ašigalių artumas mums gali pasiūlyti vandens ledo telkinius netoli paviršiaus. Kitas buvimo netoli ašigalių privalumas - galimybė gauti saulės šviesos didesnį kiekį laiko nei prie ekvatoriaus. Tai įdomi mokslinė vieta, nes leis ištirti ir datuoti senus vulkaninius klodus ir senovinės Mėnulio plutos liekanas, padedančias pažinti Mėnulio ir mūsų Saulės sistemos praeitį.

Kaip planuojate statyti Mėnulio stovyklą? Aprašykite, kokius metodus ir medžiagas naudosite.

Mūsų Mėnulio stovyklos korpuso pagrindą sudaro pripučiami pusiau standūs pagrindiniai ir jungiamieji moduliai, sudaryti iš trijų sluoksnių: išorinis sluoksnis sudarytas iš kevlaro (pripučiamas), tarpinis sluoksnis - iš polietileno, vidinis sluoksnis - izoliacinis ugniai atsparus sluoksnis su laidais; o įėjimo moduliai turi standžią nerūdijančio plieno ir aliuminio standžią konstrukciją su dvigubomis durimis, kurios leidžia sumažinti slėgį. Pirmajame statybų etape naudojami automatiniai roveriai, kad ištirtų, sukurtų prieinamus kelius prie lavos vamzdžių ir lavos vamzdžių viduje patalpintų modulius, reikalingus pirmajai astronautų grupei. Antrasis statybos etapas, atliekamas atvykus pirmiesiems astronautams, - tai bazės užbaigimas ir nuolatinis jos įrengimas. Šiame procese, kai reikia sukurti daugybę statinių už bazės ribų, būtina naudoti vietinius išteklius, pavyzdžiui, regolitą, kad būtų sukurta statybinė medžiaga išorinei infrastruktūrai.

Vanduo
Maistas
Elektra
Oro

Mūsų Mėnulio stovykloje turėtų būti galimybė naudotis H20 ledo telkiniais lavos vamzdžio viduje. Po žvalgomojo etapo į turtingiausius ledo telkinius, kurių, remiantis LRO duomenimis, yra gana daug, bus įrengti grąžtai ir kitos gavybos sistemos. Ledo blokai bus suskirstyti į gabenamus blokus, supjaustytus terminiais grąžtais ir lazeriais ir surinktus specialiais roveriais. Artimiausi ledo telkiniai su baze bus sujungti konvejerio juostomis apsauginiuose vamzdžiuose, o iš tolimiausių telkinių išgautus blokus gabens autonominiai roveriai, varomi saulės baterijų arba RTG. Taip pat bus įrengtos vandens atgavimo sistemos.

Bazėje įrengti du hidroponiniai šiltnamiai (augalams ir grybams), kuriuose sunaudojama itin mažai vandens ir kurie apšviesti šviesos diodais, skleidžiančiais labiausiai pritaikyto bangos ilgio šviesą, kad būtų pasiektas kuo didesnis efektyvumas. Maistinių medžiagų galima gauti kompostuojant organines atliekas. Biologijos laboratorijoje yra keletas rezervuarų ir dumbliais maitinamų bioreaktorių, jau išbandytų TKS, skirtų dumbliams ir fotosintetinantiems protistams tirti ir auginti, kurie gali būti alternatyvi maistinių medžiagų rūšis. Kaip alternatyvus baltymų šaltinis bus bandoma naudoti užaugintą mėsą. Taip pat yra rehidratuojamo maisto kaip papildomų atsargų.

Mūsų Mėnulio bazės maitinimą užtikrina kelios saulės baterijos, įrengtos skirtingose vietose ir skirtingais kampais, kad būtų gaunamas kuo didesnis pelnas. Jos sujungtos su šarminiais kuro elementais, kurie jau buvo sėkmingai naudojami keliose kosminėse misijose. Kaip avarinis papildomas energijos šaltinis yra nuo Mėnulio stovyklos atskirti, bet lavos vamzdžio viduje apsaugoti radioizotopiniai termoelektriniai generatoriai, o kiti yra sumontuoti roveriuose, kuriems reikia didelės galios ir kurie dirba toli nuo pagrindinės bazės. 'Curiosity' yra puikus pavyzdys, kad MMRTG gali būti itin patikimi.

Šiltnamiuose auginami augalai, dumbliais varomi bioreaktoriai ir fotosintetinantys protistai yra tinkamas šaltinis švariam orui užtikrinti, nes fotosintezės proceso metu jie transformuoja CO2 į O2: taip jie tiekia ir orą, ir maistą. Kadangi negalime pasikliauti vien biologinėmis sistemomis, labai svarbus vaidmuo tenka Aplinkos kontrolės ir gyvybės palaikymo sistemos moduliui, kuriame yra oro kokybės analizatoriai ir deguonies generavimo sistema (kaip TKS), gaminanti deguonį ir vandenilį elektrolizuojantį vandenį, kurį tikimės rasti lavos vamzdžiuose ir amžinai šešėliniuose Mėnulio ašigalio krateriuose.

Kaip planuojate statyti Mėnulio stovyklą? Kokias medžiagas naudosite?

[54]

Aplinka Mėnulyje yra labai pavojinga astronautams. Paaiškinkite, kaip jūsų Mėnulio stovykla juos apsaugos.

Bazė yra lavos vamzdžio viduje, kuris puikiai apsaugo nuo saulės ir kosminės spinduliuotės, meteoritų ir mikrometeoritų. Moduliai turi kevlaro pripučiamą sluoksnį, o po jo - polietileno sluoksnį, kuris gerai apsaugo nuo radiacijos ir ekstremalių šiluminių svyravimų, be to, yra lengvesni ir lengviau transportuojami nei standūs aliumininiai moduliai. Standartiniai moduliai (3*3*12 m) sujungiami jungiamaisiais moduliais (3*3*3 m) su hermetiškomis durimis, kurias galima naudoti sumažėjus slėgiui.

Yra skubios pagalbos modulis su bazine operacine. Raumenų praradimo padės išvengti sporto salės modulis su treniruokliais, pritaikytais žemai gravitacijai. Tame pačiame modulyje įrengta fiziologijos laboratorija astronautų sveikatai tikrinti. Energijos ir šilumos modulis, kuriame yra energijos kaupimo akumuliatoriai, įrengtas atskiroje bazės dalyje, atokiau nuo astronautų gyvenamųjų modulių.

Aprašykite savo Mėnulio stovyklos astronautų įgulos dieną Mėnulyje.

Po įgulos pabudimo astronautai turi šiek tiek laiko asmeninei higienai, apsirengti ir pavalgyti pusryčius. Jie nuosekliai atlieka savo kasdienes užduotis. Kiekvienam astronautui tenka skirtingos pareigos: yra aviacijos, elektros, informacinių technologijų ir mechanikos inžinierių, fizikų, geologų, chemikų, biologų ir fiziologų. Kai kurių inžinierių užduotys - užtikrinti stovyklos priežiūrą, valdymą ir atnaujinimą, saulės baterijų priežiūrą naudojant specialius automatinius roverius, išteklių gavybai skirtas konstrukcijas, tvarkyti telekomunikacijas su Žeme. Labai svarbi misija yra moksliniai tyrimai, kurie atliekami tiek bazėje, tiek už jos ribų. Bazės viduje jie atliekami keliuose moduliuose: šiltnamiuose, kur biologai mokosi, kaip auginti augalus mikrogravitacijos sąlygomis ir kokios yra tinkamiausios rūšys; biolaboratorijose, kur atliekami fotosintetinančių mikroorganizmų tyrimai; fiziologijos laboratorijoje tiriama, kaip žmogaus organizmas reaguoja į ilgą buvimą kosmose. Tuo tarpu už stovyklos ribų vyksta ekstravertikuliacinė veikla naudojant roverius ir robotus, kuriems vadovauja EVA dispečerinė. Už stovyklos ribų astronautai laiką leidžia užsiimdami įvairia veikla, pavyzdžiui, rinkdami mėginius ir iškasas, kad galėtų analizuoti Mėnulio geologiją ir suprasti jo susidarymą, įrengdami mokslinius prietaisus, pavyzdžiui, teleskopus, radioteleskopus ir kosminių spindulių detektorius. Kiti astronautai tinkamai aprūpina bazę ištekliais, iškrauna iš Žemės atvežtus krovinius, perkelia juos į bazę ir, naudodamiesi liftais bei kranais, išleidžia juos į lavos vamzdžius pro stoglangius. Be to, astronautai tiesia naujus kelius paviršiuje ir lavos vamzdžiuose, ekskavatoriniais roveriais šalindami akmenis ir nuolaužas. Po penkių valandų darbo astronautai pietauja ir ilsisi bazės viduje. Maitinimą sudaro tiek liofilizuotas, tiek pačių pagamintas maistas. Svarbūs ir fiziologiniai poreikiai: bazėje įrengti skirtingi tualetai su oro siurbimo sistema, o žmogaus atliekos naudojamos kompostuoti. Antroje dienos dalyje įgula tęsia mokslinę veiklą ir leidžia laiką treniruoklių modulyje, kad sumažintų raumenų ir kaulų masės praradimą. Jie taip pat turi dalyvauti telekonferencijose su mokslininkais, inžinieriais ir kolegomis, kad suplanuotų tolesnę veiklą ir atliktų pratybas, kad žinotų, kaip teisingai elgtis ekstremalių situacijų ir sudėtingų užduočių atvejais. Baigę kasdienę veiklą ir pavalgę vakarienę, prieš eidami miegoti jie turi laisvo laiko, kai gali bendrauti su artimaisiais ir draugais, užsiimti mokslo sklaida, tiesiog atsipalaiduoti žiūrėdami televizorių ar skaitydami.



← Visi projektai