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: Floreat Kendricka

Kendriko gimnazija  Bracknell    Jungtinė Karalystė 17-18 metų

Išorinė 3d projekto peržiūros programa

Projekto aprašymas

[42]

Apibūdinkite savo Mėnulio stovyklos projektą.

Mūsų Mėnulio stovykla - tai Mėnulyje esanti bazė, kurioje gali apsistoti iki trijų žmonių. Joje naudojami vietiniai Mėnulio ištekliai, kad būtų tiekiamas kvėpuojantis oras, švarus vanduo, maistas ir apsauga nuo radiacijos bei meteoritų. Savo Mėnulio stovyklą suprojektavome taip, kad ji būtų tvari ir ekonomiška, o astronautai būtų saugūs ir visapusiškai aprūpinti visomis priemonėmis, reikalingomis tiek išgyvenimui, tiek moksliniams tyrimams. Manome, kad mūsų stovykla taip pat galėtų būti naudojama kaip potenciali antžeminė bazė NASA Mėnulio vartų projektui (jei Mėnulio vartuose kiltų avarinė situacija ir jiems prireiktų atsargų iš stovyklos). Taip pat reikėtų pažymėti, kad mūsų "Fusion 360" projektas buvo sumažintas 80 kartų, kad būtų patogus spausdinti trimačiu spausdintuvu.

Kur norite statyti Mėnulio stovyklą?

Mėnulio stovyklą įkursime šiauriniame Peary kraterio pakraštyje, nes čia yra keturios kalnuotos vietovės. Šias neįvardytas "amžinosios šviesos viršukalnes" pasirinkome todėl, kad nuolatinė saulės šviesa reikštų, jog šioje vietoje galima įrengti saulės energijos ūkį, kuris būtų patikimas energijos šaltinis. Nors mūsų saulės kolektoriai ir žemės ūkio kupolas bus kalnų regionų paviršiuje, pagrindinę bazę (įskaitant gyvenamąsias patalpas, laboratorijas, sporto salę) kasime po žeme. Požeminės bazės privalumas yra tas, kad būsime apsaugoti nuo meteoritų ir radiacijos. Be to, būnant amžinosios šviesos viršūnėse temperatūra bus palyginti stabili (vidutinė temperatūra būtų -50 °C; panaši į žiemos sąlygas tokiose vietose kaip Sibiras ir Antarktida).

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

Pirmasis pasiūlė Larry Beyeris iš Pitsburgo universiteto - Mėnulio betonas, statybinė medžiaga, panaši į betoną ir pagaminta iš regolito. Mūsų bazė bus pastatyta daugiausia iš šios medžiagos ir aliuminio. Mėnulio betonas yra ideali medžiaga, nes Mėnulio stovykloje jis bus lengvai prieinamas, be to, jo tankis maždaug toks pat kaip aliuminio (~3 g/cm³), o tai reiškia, kad jis atlaikys virš jo esančio grunto svorį. Oro šliuzas bus paviršiuje, kad būtų galima lengvai patekti į bazę ir iš jos, o mūsų žemės ūkio ūkis bus panardintas taip, kad lubos būtų veikiamos saulės šviesos, bet kartu ir apsaugotos. Astronautai tarp patalpų judės tuneliais, o kiekviena patalpa bus rakinama oro šliuzu, kad, jei vienai patalpai būtų padaryta kokia nors žala, nenukentėtų visa bazė. 

Vanduo
Maistas
Elektra
Oro

Vandenilio kuro elementai galėtų tiekti ir geriamąjį vandenį, ir atsargines energijos atsargas, išskyrus saulės baterijas. Jie yra nedideli, palyginti su pagaminamos elektros energijos kiekiu. Tam reikėtų deguonies (jo galima gauti iš Mėnulio dulkių / fermų) ir vandenilio atsargų. Be to, kadangi mūsų bazė būtų Mėnulio šiaurės ašigalyje, tikėtina, kad kaip vandens šaltinį galėtume naudoti jo Mėnulio ledą. Naudojant chloro lašus jį galima sterilizuoti, kad būtų sunaikinti ligų sukėlėjai, o norint pašalinti didelę cheminių medžiagų koncentraciją, jį reikėtų tinkamai filtruoti.

Augalai būtų auginami hidroponinėje terpėje. Hidroponiką ūkininkai naudoja komerciniais tikslais, nes taip per trumpesnį laiką užauginami sveiki augalai, palyginti su tradiciniais metodais, be to, jų nereikia nuolat laistyti, nes vandenį galima naudoti pakartotinai, o maistinių medžiagų kiekį galima kontroliuoti jas ištirpinant vandenyje. Norint auginti įvairius augalus, jiems auginti reikia skirtingų sąlygų, todėl ūkyje būtų aukštai, kuriuos visus apšviestų saulės šviesa, tačiau juose būtų kontroliuojama temperatūra ir drėgmė. Maistas būtų ruošiamas bazėje, o elektra būtų tiekiama iš plokščių ir (arba) kuro elementų.

Kaip jau minėta, mūsų vieta turi neįtikėtiną pranašumą - ji yra amžinos saulės zonoje. Mūsų bazės paviršiuje esančios saulės baterijos turėtų nuolatinį energijos šaltinį (dėl to, kad yra amžinosios saulės viršūnėse) ir galėtų užtikrinti patikimą energijos šaltinį, kad bazė galėtų sklandžiai veikti. Atsarginis energijos šaltinis, kurį turėsime kaip atsarginį, yra vandenilio kuro elementai, kurie jungia vandenilį ir deguonį, o tai darydami išskiria energiją. Vienintelė jų atliekinė produkcija yra vanduo, kuris bus naudojamas maistui gaminti, valyti ir t. t.

ESA deguonies gamykla išgauna Mėnulio dulkėse įstrigusį deguonį, todėl tai bus pagrindinis deguonies šaltinis. Augalai bus antrinis deguonies šaltinis dėl fotosintezės, padedantis palaikyti dalį deguonies. Stengsimės, kad oro slėgis atitiktų sausumos požeminį slėgį, kad išvengtume implozijos. Atmosferoje bus 30-40% deguonies, o likusi dalis - azoto, kuris bus gabenamas skysto azoto pavidalu. Kad nesikauptų atliekos ir nuodingos dujos, anglies dioksidui sugerti bus naudojama sodos kalkė, o metanui iš ventiliacijos sistemų pašalinti - aktyvuotos anglies filtrai.

Kaip planuojate statyti Mėnulio stovyklą? Kokias medžiagas naudosite?

[54]

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

Mėnulio betono atsparumas tempimui yra toks pat kaip ir žemiškojo betono, todėl jis yra tvirta medžiaga, galinti atlaikyti aplink jį esančio grunto svorį. Kadangi bazė pastatyta po žeme, ji bus gerai apsaugota nuo meteoritų ir radiacijos. Saulės baterijos ir fermos stogas nebus statomi iš komercinio stiklo, nes jis per daug trapus. Saulės kolektorių ir fermos apsaugą užtikrins Mėnulio stiklas, nes jis turi daug bendrų savybių su stiklo pluoštu, tačiau, kadangi jis pagamintas iš regolito, sumažėja stiklo pluošto gabenimo į Mėnulį išlaidos. Be to, dėl savo skaidrumo jis vis dar leidžia saulės šviesai patekti į ūkį ir vykdyti fotosintezę. Užtikrinant, kad astronautai palaikytų aukštus savo ir bazės higienos standartus, jie bus apsaugoti nuo bet kokių mikrobų, kurie galėjo mutuoti dėl radiacijos už bazės ribų.

Aprašykite savo Mėnulio stovyklos astronautų įgulos dieną Mėnulyje.

Astronautai po 8 valandų miego prabunda pagal GMT nustatytą žadintuvą. Atsigaivinę jie valgo daug baltymų turinčius pusryčius ir tik tada išskrenda pradėti dienos.

Kasdien atliekama gyvybės palaikymo sistemų, įskaitant mechanizmus, reguliatorių (palaiko pastovią atmosferos sudėtį) ir filtrų (sulaiko kenksmingas kietąsias daleles), techninė priežiūra, siekiant užtikrinti, kad visos sąlygos būtų saugios. Astronautai kasdien 2 valandas turi mankštintis sporto salėje; dėl mažesnio gravitacinio lauko stiprumo judėti reikia mažiau jėgos. Jei jie nesilaikys šio griežto treniruočių režimo, praras raumenų masę ir kaulų tankį, o tai pakenktų jų sveikatai grįžus į Žemę. 

 

Astronautai apsirengia kupolo zonoje - šliuzo tipo patalpoje su dvejomis durimis, kad stoties viduje esantis oras nepatektų į išorę. Skafandruose yra slėgis, juose yra gryno deguonies (padeda išvalyti plaučius) ir 1,9 litro vandens, kurį galima gerti per vamzdelį, kad būtų galima ilgai vaikščioti po Mėnulį. Išėję į išorę astronautai renka mėnulio mėginius eksperimentams ir tyrimams atlikti. Jei jiems reikia keliauti į kitas Mėnulio vietoves (pvz., kraterius ar Mėnulio ledo plotus), naudojamas Mėnulio besisukantis automobilis su navigacinėmis sistemomis. Jei dirba netoli stovyklos, astronautai grįžta pietų, paruoštų virtuvėje. 

 

Dienos valgymo grafikas gali būti nereguliarus, nes pėsčiomis ar roveriais atliekami tyrimai gali trukti 5-8 valandas. Pilnavertį maistą jie gali valgyti tik prieš išėjimą į kosmosą ir po jo. Ilgų pasivaikščiojimų po Mėnulį metu astronautai užkandžiams gali nešiotis vaisių arba grūdų batonėlių (suvalgomų iškart po atidarymo, kad neliktų plūduriuojančių trupinių). Visą dieną maistą sudaro švieži ūkyje užauginti produktai ir maisto papildai. Turimoje virtuvėje galima šildyti ir ruošti maistą panašiai kaip Žemėje. Surinkti mėginiai gabenami į laboratoriją, kur įvairiais prietaisais, pavyzdžiui, spektrometrais, tiriama jų cheminė sudėtis. Duomenys konvertuojami į skaitmeninį formatą ir siunčiami į Žemę tolesniems skaičiavimams ir registravimui. Astronautai naudojasi observatorija su keliais galingais teleskopais, skirtais astronomijai, kad galėtų tirti pagrindines žvaigždes, galaktikas ir planetas, kurios geriau stebimos iš Mėnulio. Po ilgos dienos Mėnulyje jie grįžta į stovyklą ir apsilanko ūkyje, kur augina augalus vakarienei. Kelios valandos po vakarienės praleidžiamos atsipalaiduojant, užsiimant laisvalaikio veikla, pavyzdžiui, žaidžiant kortomis, sportuojant arba bendraujant su šeima.



← Visi projektai