moon_camp

Moon Camp Pioneers Galerija 2020-2021

Moon Camp Pioneers katras komandas uzdevums ir 3D projektēt pilnu Mēness nometni, izmantojot Fusion 360. Viņiem ir arī jāpaskaidro, kā tiks izmantoti vietējie resursi, kā astronauti tiks pasargāti no bīstamām kosmosa situācijām un jāapraksta dzīves un darba telpas.

Komanda: Siera tumšā puse

UTC Portsmuta  Portsmouth    Apvienotā Karaliste 16

Ārējais skatītājs 3d projektam

Projekta apraksts

Mūsu Mēness bāzes misija tiks sadalīta 4 sākotnējos posmos:

0. posmā pirms atgriešanās mājās tiktu nosūtīta neliela komanda, lai uzstādītu automatizētu 3D lāzera saķepināšanas printeri, kas ražotu bāzes būvniecībai nepieciešamos ķieģeļus, un atsevišķā misijā kopā ar dažiem speciālistiem uzstādītu nelielu kodolreaktoru.

1. posmā būs 2 raķetes, no kurām viena nosūtīs celtniecības resursus (karkasus, teltis un gaisa slūžas), bet otra nogādās sākotnējo apkalpi - izmantojot viegli konstruējamus karkasus un drukātos ķieģeļus (kas nepārtraukti tiek ražoti starp misijām), viņi varēs uzbūvēt 3 sākotnējos centra kupolus. 

2. posmā būs vairāk būvmateriālu, lai izgatavotu 3 lielākus ārējos kupolus, kas ļaus paplašināt bāzi, kā arī resursi apkalpes uzturēšanai un pētniecībai, piemēram, - 2. posma 3. un pēdējā raķetē būs vairāk cilvēku, lai nokomplektētu pilnu apkalpi. 

3. posmā tiks nosūtīta palīdzības apkalpe, lai aizstātu sākotnējo apkalpi, kas devās uz augšu 1. posmā, kā arī jebkurš ekipāžas pieprasītais aprīkojums vai materiāli - šī kravnesība darbosies kā reakcija uz jebkādām problēmām vai vajadzībām, ko var identificēt tikai apkalpe, lai nodrošinātu, ka neparedzētām problēmām ir vieta plānā, kas jārisina. 

Visas kravnesības tiks nogādātas ar Arian 5 raķetēm, jo tām ir ideāla kravnesība un dubultās kravnesības funkcionalitāte, kad aprīkojums tiek sūtīts kopā ar apkalpes locekļiem.

Kur vēlaties būvēt savu Mēness nometni?

Mūsu Mēness bāze atradīsies netālu no Štoflera, kas ir krāteris Dienvidu augstienē. Dienvidu pusē lielāko dienas daļu ir saules gaisma, kas mums nodrošina enerģiju, izmantojot saules paneļus, kā arī gaismu, lai veiktu uzdevumus visas dienas garumā. Tā kā krāteri atrodas pastāvīgā tumsā, tur ir pieejams Mēness ledus, kas ir svarīgs resurss, īpaši bāzu darbības vēlākajos posmos (raķešu degvielas ražošanai). Tā kā mūsu bāzes galīgais mērķis ir kļūt par raķešu palaišanas bāzi), atrašanās dienvidu pusē ļauj raķetēm veikt slīpēšanas manevru ap Zemi, kad tās dodas ceļā uz Saules sistēmu. Tas ļaus kuģiem ievērojami palielināt ātrumu, patērējot daudz degvielas, tādējādi padarot startus vēl efektīvākus.

Kā jūs plānojat veidot savu Mēness nometni? Aprakstiet, kādus paņēmienus un materiālus jūs izmantosiet.

Mūsu Mēness nometne būs modulāra, lai, paplašinot bāzi, varētu viegli pievienot jaunas struktūras. Katra struktūra sastāv no 3 slāņiem (skats mūsu modelī ar griezumu analīzi) un gaisa slūžām izejām un ieejām. Iekšējais slānis būs ar PVC pārklāts poliesteris (iedvesmojoties no alpīnisma teltīm un hermētiskām siltumnīcām), jo to var viegli piestiprināt pie 2. slāņa un tas ir pilnīgi hermētisks - tātad var tikt hermetizēts un kļūt par dzīvojamo telpu apkalpei. Otrais slānis būs metāla karkass no trijstūriem, kas veidos kupolu, jo loki ir visstiprākā forma un trijstūri ir izturīgi un viegli konstruējami. Metāla karkasu no 50 mm diametra alumīnija stieņiem ar rokām var izgatavot apkalpes locekļi, kas ir ģērbti kosmosa skafandros. Trešais un pēdējais slānis būs akmens kupols no ķieģeļiem, kas ražoti no Mēness augsnes, tie būs viegli samontējami ar savstarpēji savienojamām formām un balstīsies ārpus metāla karkasa - tos izgatavos automatizēti SLS reģolīta drukāšanas roboti, kas tiks ieprogrammēti to ražošanai, kamēr tie paliks uz Mēness pēc 0. posma, lai ķieģeļi būtu gatavi 1. posmam. Pēc sākotnējiem 4 posmiem būs 6 kupoli ar 6 m diametru un 3 ar 12 m diametru. Mazie 6 būs paredzēti: Virtuve, enerģijas un skābekļa kontrole, dzīvojamās telpas, sporta zāle, komunikāciju centrs un medpunkts. Lielākie 3 kupoli tiks sadalīti uz pusēm ar polimēru (tādējādi tie būs hermētiski noslēgti), un puse no katra kupola būs paredzēta aļģēm un hidroponikai, bet pārējās 3 - darbnīcai, laboratorijai un noliktavai.

Vide uz Mēness astronautiem ir ļoti bīstama. Paskaidrojiet, kā jūsu Mēness nometne viņus pasargās.

Mēness bāzes dizaina prioritāte Nr. 1 ir apkalpes drošība. Bāzes konstrukcijas ir veidotas no kupoliem, kas, protams, ir visstiprākie, lai nodrošinātu ilgmūžību, kā arī pasargātu apkalpes locekļus no jebkādām asteroīdu lietusgāzēm vai kosmosa atlūzām. Telts iekšējais materiāls ir izturīgs un pārklāts poliesteris, kas nodrošina, ka telts nesaplēšas un neaizplīst. Mēness virsmas starojuma līmenis ir aptuveni 200 reižu augstāks nekā uz Zemes, jo tā atmosfēras trūkums bloķē CMBR - tādēļ kupola ārējais mūrējums ir tik biezs (500 mm), jo tas absorbēs lielāko daļu starojuma, un visu pārējo starojumu apturēs telts (kas būs atstarojoša). Visbeidzot, ir absolūti novērsta viena punkta kļūdu iespējamība - visiem kupoliem ir vairāki piekļuves ceļi, saules enerģija ar kodolenerģijas dublējumu, skābekļa ražošanas sistēma un aļģes - neviena atsevišķa kļūda nevar izjaukt sistēmu.

Paskaidrojiet, kā jūsu Mēness nometne nodrošinās astronautus ar:
Ūdens
Pārtika
Elektrība
Air

Lielākā daļa ūdens tiks iegūta no ūdens reģenerācijas sistēmas (WRS), kas savāc apkārtējās vides ūdeni (kondensātu un mitrumu), kā arī urīnu. Ūdens tiek radīts arī Sabatjē sistēmā; apvienojot OGS (skatīt 2.4 D) saražoto ūdeņradi ar oglekļa dioksīdu, tiek iegūts ūdens (siltums un metāns). Šo ūdeni tagad var izmantot dažādiem mērķiem. Siltumu var izmantot, lai apsildītu bāzi, un metānu var uzglabāt, lai izmantotu kā degvielu. Pārējais ūdens aļģu dīķiem, svaigs ūdens krājums, kas tiks iejaukts sistēmā un vēlāk izmantots ūdeņraža un skābekļa ražošanai raķešu degvielai, tiks iegūts no ledus nogulsnēm uz Mēness.

Sākotnējos misijas posmos astronauti dzīvos no barības devām, kas tiks sūtītas no Zemes. Šie krājumi tiks papildināti, veicot citas misijai nepieciešamās izkraušanas. Pirmajā posmā uz Mēness tiks izveidots viens no trim "Agro kupoliem". Tajos tiks izvietotas hidroponikas telpas (cita starpā), kurās varēs audzēt vajadzīgo pārtiku, kas nepieciešama Mēness bāzes darbībai. Turpmākajos posmos tiks izveidota infrastruktūra, kas nepieciešama pārējiem diviem baseiniem. Tomēr no Zemes joprojām tiks regulāri piegādāti pārtikas devas, kas kalpos gan kā avārijas drošība, gan arī lai papildinātu astronautu minerālvielu un sāls krājumus. Hidroponika ļauj astronautiem un sauszemes komandām gandrīz pilnībā kontrolēt kultūraugu augšanu, noteikt ražas novākšanas laiku un nodrošināt barības vielas auglīgai augšanai. Audzējamās kultūras būs ģenētiski modificētas, lai tās augtu lielākas un ātrāk nekā dabā sastopamās kultūras, tādējādi maksimāli palielinot pārtikas ražošanu.

Lielākā daļa kosmosa operāciju tiek darbinātas ar saules paneļiem, tie ir lieliski. Tie ir arī efektīvāki kosmosā nekā uz Zemes, jo nav atmosfēras, kas samazinātu gaismas intensitāti. Kad mūsu Mēness bāze būs pabeigta, tajā tiks izmantoti trīs saules paneļu bloki kopā ar nelielu kodolreaktoru - ātrās neitronu reaktoru (FNR), kas izmanto Na-K-C dzesētāju. Tā kā tas darbojas droši (kosmosā), novēršot SCRAM (vai kušanas risku). Tas nodrošina vēl vienu aizsardzības slāni pret enerģijas zudumu avārijas gadījumā papildus trim atsevišķiem saules paneļu blokiem. Kā arī nodrošina bāzes slodzes enerģijas pieprasījumu. Tas tiks uzstādīts netālu esošajā krāterī, kas avārijas gadījumā kalpos gan kā vairogs, gan arī saglabās reaktoru ēnā, veicinot dzesēšanu. Līdz brīdim, kad FNR reaktors būs jānomaina, tādas jaunās tehnoloģijas kā kodolenerģijas, baterijas un reaktora hibrīds varētu būt vēl efektīvākas.

Lielākā daļa gaisa tiek pārstrādāta, izmantojot skābekļa ražošanas sistēmu (OGS). Šī sistēma izmanto elektrolīzi, lai sadalītu ūdeni skābeklī un ūdeņradī. Iegūto ūdeņradi izmanto WRS (sk. 2.4.A). Šo sistēmu izmanto SKS, un tā jau vairāk nekā 50 gadus tiek izmantota zemūdenēs. Tas nozīmē, ka tā ir izmēģināta, pārbaudīta un visi tās galvenie trūkumi, kas parādās tikai praksē, ir novērsti. Sistēmas nekad nevar būt perfektas, un tajās noteikti būs gaisa zudumi, bet SKS tos risina, piegādājot skābekli no Zemes. Tomēr mēs papildināsim skābekli ar aļģu tvertnēm bāzē. Abas šīs sistēmas darbosies kopā, lai nodrošinātu pietiekamu elpojamā gaisa padevi apkalpei. Ja bāzē notiek bojājums, noplūdes vietas var izolēt, jo visas durvis ir hermētiskas.

Paskaidrojiet, kāds būtu jūsu Mēness nometnes galvenais mērķis (piemēram, komerciāliem, zinātniskiem un/vai tūrisma mērķiem).

Mūsu misijas mērķis ir izveidot pašpietiekamu bāzi uz Mēness, kas ir priekšnoteikums kosmosa ceļojumu degvielas uzpildes stacijai. Nākotnē mūsu mērķis būs sasniegt arvien tālāk un tālāk mūsu galaktikā, lai pētītu, izpētītu un, iespējams, apdzīvotu jaunus debesu ķermeņus Visumā. Kosmosa ceļojumu laikā (piemēram, palaišanas uz Mēnesi un Marsu) lielākā daļa degvielas tiek patērēta, lai izkļūtu no Zemes atmosfēras, un tas ievērojami samazina kosmosa kuģa darbības lauku. Mūsu bāze tiks izmantota, lai pēc izkļūšanas no Zemes apstātos un uzpildītu degvielu pirms atkārtota starta un ceļojuma uz to vietu, uz kuru kuģis dodas. Tāpēc mūsu bāzes konstrukcija ir ļoti modulāra, lai pēc sākotnējās 4 posmu misijas to varētu paplašināt līdz lielākai ostai ar degvielas uzpildes iekārtām.

Aprakstiet savu Mēness nometnes astronautu komandas dienu uz Mēness.

Mūsu mērķis ir panākt, lai mūsu apkalpes diena uz Mēness precīzi atbilstu darba dienai uz Zemes, lai palīdzētu apkalpei vieglāk un ātrāk pielāgoties jaunajai videi, kā arī mazinātu nenormālisma sajūtu, kas saistīta ar viņu sauszemes dzīvi. Dienas sāksies ar vingrošanu trenažieru zālē, kurā atradīsies skrejceļš ar gumijas siksnām, lai imitētu spēcīgāku gravitāciju, un pēc tam sekos brokastis, lai cilvēki uzmundrinātos dienai, pēc tam apkalpe tiksies uz rīta instruktāžu, ko sniegs komandieris, kā arī uz visiem paziņojumiem no apkalpes vai misijas vadības. Pēc tam katram apkalpes loceklim tiks dots rīta uzdevums vai uzdevumi, kas būs atkarīgi no viņa individuālajām lomām Misijas 1. posmā būs 4 apkalpes locekļi: Komandieris, kurš specializējas arī botānikā, mediķis un 2 inženieri - piemēram, darbs varētu būt jaunu struktūru izveide nākamajiem posmiem, bāzes vai aprīkojuma uzturēšana vai hidroponikas uzraudzība (vēlākos posmos). Otrajā posmā apkalpe tiks papildināta, pievienojot vēl vienu (vairāk specializētu) botāniķi (jo komandiera vadošā loma ir viņa galvenā prioritāte), pētnieku un vēl vienu inženieri, jo būvniecība un aprīkojuma uzturēšana ir ļoti svarīga misijai. Pēc rīta uzdevumiem būs pusdienas un brīvs laiks atkarībā no tā, cik daudz / cik steidzami veicami darbi konkrētajā dienā. Pēc tam sekos pēcpusdienas uzdevumi, kas (tāpat kā no rīta) būs atkarīgi no apkalpes locekļu individuālajām lomām. Pētniecības uzdevumi būtu svarīgi, jo mūsu bāzei vajadzēs veikt plašus testus, lai izpildītu savu mērķi, kas ir priekšnoteikums kosmosa kuģa apstāšanai, bet arī grupas visā pasaulē, kas ir ieinteresētas Mēness pētniecībā, piemēram, universitātes, varētu iesniegt testēšanas un paraugu pieprasījumus līdzīgi tam, kā ISS atbalsta globālos pētījumus, kā arī nodrošina sekundāru finansējuma avotu Mēness bāzes projektam. Mēs vēlamies, lai diena paliktu konsekventa, tomēr esam pārliecināti, ka lēmumi par laika grafiku būtu jāpieņem katrā gadījumā atsevišķi, jo reaģēšana uz jauniem un neparedzētiem notikumiem ir ļoti svarīga, lai varētu veiksmīgi darboties ārpus planētas, tāpēc pārtraukumus un citus laika nišas var upurēt un vajadzības gadījumā vēlāk atmaksāt. Pēc dienas uzdevumu izpildes apkalpes locekļiem būs vakariņas un brīvais laiks, lai atpūstos un izklaidētos pirms gulētiešanas.



← Visi projekti