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: CAMS Nova

Kalifornijos matematikos ir mokslo akademija  Carson    Jungtinės Amerikos Valstijos 17-18 metų Trečioji vieta - ESA nepriklausančios valstybės narės

Išorinė 3d projekto peržiūros programa

Projekto aprašymas

[42]

Apibūdinkite savo Mėnulio stovyklos projektą.

Mūsų Moon camp projektą sudaro 8 pagrindinės struktūros, kurių kiekviena atlieka svarbų vaidmenį. Mūsų šiltnamio paskirtis - aprūpinti astronautus maistu. Astronautai atlieka tyrimus ir dirba su projektais mūsų laboratorijoje, kurioje taip pat yra sliekų dėžės. Turime 5 gyvenamuosius modulius, sujungtus su bendra erdve. Naudojant mūsų trimatį spausdintuvą ir regolitą iš mūsų regolito perdirbimo gamyklos galima pastatyti daugiau gyvenamųjų modulių. Oro filtravimo sistemų centras paskirsto ir reguliuoja oro srautą pastatuose. Dar vienas mūsų pastatas - Vandens valymo ir išgavimo gamykla, kuri tiekia vandenį iš Mėnulio ledo mikrobangų. Mūsų Mėnulio stovykloje taip pat yra Centripetalinė dirbtinės gravitacijos stotis, kurioje astronautai gali reguliariai lankytis ir mankštintis Žemės gravitacijos sąlygomis. Pagrindinis Mėnulio stovyklos energijos šaltinis yra Saulės kolektorių laukas, kuris teiktų energiją 75-99% dienos metu.

Kur norite statyti Mėnulio stovyklą?

Mėnulio bazę Mėnulio ašigaliuose nusprendėme statyti todėl, kad ten yra tvariausia aplinka astronautams. Temperatūra Mėnulio ašigaliuose yra gerokai žemesnė nei likusioje Mėnulio dalyje. Poliai apie 86-89 proc. laiko yra apšviesti saulės šviesos, todėl dėl beveik pastovios saulės šviesos temperatūra svyruoja ne taip smarkiai. Dėl to lengviau reguliuoti astronautams optimalią gyvenimo temperatūrą. Mėnulio ašigaliuose taip pat yra daug išteklių, įskaitant Mėnulio ledą, kuris yra galimas vandens šaltinis. Jie yra nuolatiniuose Mėnulio šešėliuose, kurių rasta tik ašigaliuose. Be to, mūsų pasirinktoje vietoje yra daug kraterių ir urvų. Šiose vietovėse galima statyti požeminius pastatus, padidinančius apsaugą nuo oro slėgio, asteroidų smūgių ir temperatūros pokyčių.

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

Mūsų Mėnulio stovyklos konstrukcijos bus iš dalies pastatytos Žemėje, bet nesumontuotos. Daugelis mūsų konstrukcijų, įskaitant geodezinius kupolus, kurie sudaro mūsų gyvenamąją zoną ir laboratoriją, yra suprojektuoti taip, kad juos būtų galima sulankstyti / išardyti į dalis, kad būtų lengviau transportuoti ir taupyti erdvę. Pramoninės statybos mašinos, pritaikytos efektyviai dirbti Mėnulio paviršiuje, atvyks anksčiau nei konstrukcijos ir astronautai, kad išvalytų Mėnulio reljefą. Programuoti minkštieji robotai padės statyti Mėnulio stovyklą. Kadangi minkštieji robotai yra pagaminti iš tampriagrūdžių medžiagų, jie yra lankstūs, gali atlikti įvairesnes užduotis ir yra saugesni žmonėms dirbti. Pastatę Mėnulio stovyklą šie robotai ir toliau padės remontuoti statinius. Nauji pastatai bus statomi greitai naudojant adityviąją gamybą, nes atsivešime milžinišką pramoninį trimatį spausdintuvą, kuriuo statinius statysime naudodami gausiai prieinamą regolitą.

Vanduo
Maistas
Elektra
Oro

Kadangi vanduo yra gyvybiškai svarbus žmogaus išgyvenimo šaltinis, stovyklą nusprendėme įrengti Mėnulio ašigaliuose, kuriuose yra vandens šaltinių. Mėnulio ledas bus tirpinamas naudojant mikrobangų krosnelės modulius, kad mūsų hidrologinei sistemai būtų tiekiamas vanduo, kuris bus naudojamas žemės ūkiui, drėkinimui, higienai, energijai ir moksliniams tyrimams. Vandenilio kuro elementuose, padedančiuose generatoriams gaminti elektros energiją, vanduo pateks į fotolizę, kurios metu susidarys deguonies molekulės ir vandenilio jonai, skirti raketų kurui. Vandens perteklius, kuris susidaro kaip atliekos, surenkamas ir sujungiamas su šiltnamių perkošimo vandeniu ir priimtinomis žmonių nuotekomis, kad būtų perdirbtas.

Mūsų stovykloje bus laikomasi subalansuoto mitybos plano, į kurį bus įtraukti įvairūs maisto šaltiniai. Šiltnamiuose, kuriuose naudojamas perdirbtas vanduo ir dirvožemis, auginami labai maistingi augalai bus angliavandenių šaltinis.Šiltnamis sutvirtintas metalinėmis kišenėmis, kurios apsaugo nuo susidūrimo su meteoritais, tačiau į jį patenka šviesa, ir yra pritaikytas akvaponikai, jei pritrūktų dirvožemio. Siekiant užtikrinti, kad astronautai gautų visų jiems reikalingų maistinių medžiagų, laboratorijoje gaminami vitaminų papildai ir riebalai. Be šiltnamio kultūrų, astronautams labai reikalingų baltymų suteikia miltinių sliekų ūkis, nes miltiniai sliekai greitai dauginasi ir yra labai maistingi.

Stovykloje naudojama saulės energija Mėnulio ašigaliuose, kurių saulės spinduliuotė didesnė nei 1367,6 W/m^2, naudojant saulės baterijų lauką, kuris juda į saulę. Dalis elektros energijos kaupiama akumuliatoriuose, kurie naudojami per Mėnulio užtemimus. Elektrą taip pat gamina elektromechaniniai generatoriai, kuriais nuolat maitinama Centripetalinės jėgos kosminė stotis. Stotis nuolat sukasi ir teikia mechaninę energiją, kartu sukurdama dirbtinę gravitaciją. Stoties sukimasis yra itin efektyvus; jėga, kurios reikia, kad pradėtų suktis tinkamu sūkių dažniu, imituojančiu gravitaciją, yra mažesnė dėl sumažėjusios Mėnulio gravitacijos.

Labai svarbu užtikrinti optimalią žmogaus gyvenimo sąlygas atitinkančią atmosferą. Deguonies stovykloje bus gaunama iš įvairių šaltinių, įskaitant šiltnamiuose esančių augalų fotosintezę. Be to, deguonies generatoriai panaudos anglies dioksidą ir vandenį, kad pagamintų daugiau deguonies. Oro filtravimo sistemų centras paskirsto ir reguliuoja pastovų oro srautą įvairiuose pastatuose ir palaiko tinkamą azoto, deguonies, argono ir kt. procentinį kiekį, kuris apsaugo nuo uždusimo nuo anglies dioksido. Oro filtravimo sistemų centre taip pat įrengti dumblių rezervuarai, kuriuose kaupiamos maistinės medžiagos ir gaminamas deguonis.

Kaip planuojate statyti Mėnulio stovyklą? Kokias medžiagas naudosite?

[54]

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

Mėnulyje vyrauja atšiaurus klimatas, pasižymintis dideliu karščiu ir šalčiu. Siekiant apsaugoti astronautus nuo Mėnulio sąlygų, mūsų patalpose kontroliuojama temperatūra. Dėl mažos gravitacijos astronautai netenka kaulų ir raumenų. Mūsų Mėnulio stovykloje yra dirbtinės gravitacijos kambarys su treniruokliais, kuriais astronautai gali naudotis, kad išvengtų didelių raumenų ir skeleto sistemos pažeidimų. Kosminės stovyklos pastatai yra sferinių formų, pastatyti taip, kad atlaikytų mikrometeoritų smūgius. Tokios konstrukcijos kaip geodezinis kupolas naudojamos tam, kad moduliai būtų saugūs ir patvarūs. Gyvenant Mėnulyje patiriamas nuolatinis radiacijos poveikis. Mūsų kosminėje stotyje gyvenančius astronautus saugos elektromagnetinio lauko generatorius, blokuojantis radiaciją. Gyvenamoji zona, laikymo talpyklos, oro filtravimo centras, mikrobangų vandens išgavimo modulis ir vandenilio kuro elementai yra įrengti požeminiame tunelyje, kuris dar labiau apsaugos astronautus nuo radiacijos, klimato ir meteoritų.

Aprašykite savo Mėnulio stovyklos astronautų įgulos dieną Mėnulyje.

Astronauto diena Mėnulio stovykloje prasideda apie 6 val. ryto ir baigiasi apie 21 val. vakaro. Jų dienotvarkė sudaryta pagal Tarptautinėje kosminėje stotyje gyvenančių astronautų dienotvarkę. Mūsų Mėnulio stovyklos gyventojai maitinasi tris kartus per dieną ir privalo dvi valandas mankštintis Centripetalinėje dirbtinės gravitacijos kosminėje stotyje. Gyvenimas mažos gravitacijos aplinkoje kenkia kaulų ir raumenų masei - vos per mėnesį pablogėja 1-2% kaulų masės. Mankštinantis Žemės gravitacijos sąlygomis išvengiama ilgalaikio astronautų kūno silpnėjimo. Dienos metu įgulos nariai dirba pagal savo kompetenciją, o mokslininkai prižiūri jų projektus ir analizuoja duomenis. Tyrėjai, kurių projektai buvo patvirtinti vykdyti stovykloje, laiką leidžia rinkdami duomenis apie mitybą, savo sveikatą, Saulės sistemą, Mėnulio ledą, Mėnulio grunto savybes ir kt. Įgulos nariai vyksta į ekspedicijas, kuriose tyrinėja ir kartografuoja Mėnulio paviršių, taip pat išbando naujus paviršius ir tunelius, ar jie yra saugūs, kad padėtų nuspręsti, kuria kryptimi stovykla plėsis. Techninę priežiūrą ir statybas atlieka žmonės kartu su minkštaisiais robotais, prie kurių dirbti yra daug saugiau, nes jie pagaminti iš tam tikrų medžiagų ir pripildyti oro, o ne kieto metalo, kaip dauguma robotų. Grįžę į laboratoriją, astronautai dirba su tokiais projektais kaip garų nuosėdų Mėnulio dirvožemyje tyrimai. Vienas iš mūsų stovyklos mokslinių tyrimų projektų pavyzdžių - regolito cheminės sudėties tyrimas, nes neseniai nustatyta, kad jame yra mikrometro dydžio mineralų grūdelių, kuriuos gaubia ploni amorfiniai apvadai, o tai rodo, kad jis buvo veikiamas Saulės vėjo. Šiuo metu vyrauja klaidinga nuomonė, kad amorfiniai apvadai yra radiacijos padarytos žalos rezultatas, tačiau elektroninė mikroskopija rodo, kad amorfiniai apvadai sudaryti iš garų, nusėdusių nuo mikrometeoritų smūgių į Mėnulį, ir šiems naujiems stebėjimams pagrįsti bus surinkta daugiau duomenų. Laboratorijoje ne tik laikoma įranga ir reikmenys tyrimams atlikti, bet ir miltinių sliekų dėžės, kurios yra geras maistinių medžiagų ir baltymų šaltinis. Mėnulio stovyklos gyventojai gali naudotis laboratorijoje pastatytu teleskopu ir stebėti kitas Saulės sistemos dalis.



← Visi projektai