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: PIoneers

Tudor Vianu Valsts datorzinātņu vidusskola  Bukareste    Rumānija 15 Trešā vieta - EKA dalībvalstis

Ārējais skatītājs 3d projektam

Projekta apraksts

PIoneers (vārdu spēle, kas ietver konstantu PI) ir nosaukums, kas vislabāk raksturo mūsu komandu, ņemot vērā, ka mūsu Mēness nometne būs centrs revolucionāriem zinātniskiem pētījumiem turpmākajos gadu desmitos. Mēs ceram, ka mūsu apmetne var kļūt par atspēriena punktu cilvēces klātbūtnes paplašināšanā Saules sistēmā, izstrādājot un izmēģinot planētas kolonizācijai nepieciešamās svarīgās tehnoloģijas. Pirmkārt, savu nometni mēs plānojam uzbūvēt lavas caurulē netālu no dienvidu pola, kas ir vispiemērotākā vieta uz Mēness, ņemot vērā Zemes temperatūras līdzību, un kur var atrast arī ūdens ledu - būtisku resursu, kas nodrošina astronautu klātbūtni. Mūsu bāze sastāvēs no moduļiem, sākot ar dzīvotnēm, zinātniskajām laboratorijām un skābekļa ražošanas stacijām. Šādā veidā būs viegli ieviest jaunas jomas. Daži no pirmajiem moduļiem tiks iepriekš izgatavoti uz Zemes un samontēti uz Mēness, un, atklājot vajadzību pēc jaunām telpām, mēs sāksim tās būvēt no Mēnesī pieejamiem materiāliem. Turklāt, izvietojot nometni lavas caurulē, mēs ne tikai samazināsim iespējamās briesmas, bet arī iestrādāsim dublējošas sistēmas. Cilvēkiem vitāli nepieciešamie resursi ir ūdens (iegūstams no dienvidu polārā ledus), pārtika (ražota Mēness siltumnīcā), enerģija (no saules paneļiem) un gaiss (ar elektrolīzes palīdzību no augiem un arī izmantojot regolītu). Tāpēc mēs radām vidi, kurā astronauti neapšaubāmi var pielāgoties un pievērsties Mēness pētnieku darbam, dzīves apstākļiem esot pēc iespējas līdzīgākiem Zemes apstākļiem.

Kur vēlaties būvēt savu Mēness nometni?

Mūsu mērķis ir izveidot bāzi netālu no Mēness dienvidu poliem, kur lavas cauruļvadi būtu cilvēka dzīvesvietas norobežojums. Mūsu galvenā prioritāte bija atrast vietu ar pienācīgiem dzīves apstākļiem astronautiem, kas izmitinās Mēness nometni. Tāpēc mūsu izvēle aprobežojās ar poliem, kur temperatūra svārstās no -50°C līdz 0°C, cilvēki pastāvīgi saņem saules gaismu un lavas cauruļu iekšpusē temperatūra ir panesama. Izšķirošais arguments par labu dienvidu poliem bija ūdens ledus klātbūtne, no kura mēs varētu iegūt šķidru ūdeni, kas ir neaizstājams mūsu Mēness nometnes iemītniekiem. Turklāt krāteri dienvidpola rajonā bloķē saules gaismas iekļūšanu iekšienē (spēcīgs arguments, lai astronauti varētu labi gulēt) un satur fosilos ūdeņraža krājumus, ko mēs varētu izmantot elpojamam gaisam, bet, pats galvenais, degvielai.

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

Ņemot vērā to, ka Mēness nometni mēs domājam būvēt lavas caurulē un to, ka tās diametrs var būt ļoti liels, galvenā ideja būtu izveidot to lavas caurules apakšā un izmantot liftu (19. attēls), lai nokļūtu uz Mēness virsmas. Ideālā gadījumā nometnei vajadzētu būt modulārai, lai būtu vieglāk integrēt jaunas daļas. Šādi moduļi var būt biotopi, zinātniskās laboratorijas, skābekļa ražošanas stacijas un citi. Dzīvojamie moduļi būs savienoti ar hermētiskām caurulēm, lai ierobežotu nepieciešamo gaisa slūžu skaitu. Šiem moduļiem arī jābūt hermētiskiem un ar spēcīgu ārējo apvalku, lai pasargātu tos no radiācijas un iespējamām atlūzām. Forma būs kupola forma, lai izkliedētu slodzi. Sākotnēji Mēness bāze tiks iepriekš izgatavota uz Zemes no tādiem materiāliem kā titāns, jo tas ir ciets (jo īpaši apvalks), bet vēlāk mēs varēsim to paplašināt ar ēkām, kas izgatavotas no Mēness betona, kas ir sēra un no Mēness pieejamo pildvielu resursu maisījums.

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

Pirmkārt, mums jāaizsargā astronauti no Mēness putekļiem, 354 stundu diennakts cikla, radiācijas, zemestrīcēm un mikrometeorītu sprādzieniem. Apmetoties lavas caurulē dienvidu polā, kur astronauti var baudīt saules gaismu, mēs pārvaram daudzas briesmas. Augsne ir lielisks veids, kā pasargāt astronautus no radiācijas un mikrometeorītiem. Tā kā Mēness putekļi var radīt elpošanas problēmas un pasliktināt veselību, ja tie nokļūst mūsu patversmē, mums būs filtri un spēcīga gaisa plūsma, lai asais un bagātīgais silīcija dioksīds nenokļūtu tajā. Turklāt būs gaisa slūžas (8. attēls), kur astronauti varētu notīrīt putekļus pirms ieiešanas dzīvojamā zonā. Mēs plānojam nostiprināt lavas caurules sienas, lai novērstu to iespējamo sabrukšanu zemestrīces laikā. Pateicoties gandrīz nemitīgajai saules gaismai no dienvidu poliem, mēs varam salīdzinoši lēti ražot elektroenerģiju, tāpēc mūsu bāzē būs arī mākslīgā gaisma un tik ļoti nepieciešamā apkures sistēma.

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

Ūdens ir vitāli svarīgs resurss, kas cilvēkiem nepieciešams izdzīvošanai, tāpēc mēs pievērsām lielu uzmanību šai tēmai. Mūsu galvenā ideja ir tāda, ka astronauti var izņemt ūdens ledu no poliem, lai varētu līdzāspastāvēt uz Mēness, bet, protams, ar nepieciešamo speciālo aprīkojumu augstās temperatūras dēļ. Tad mēs izmantosim urbi ar saules baterijām virs tā (13. attēls). Šādā veidā instruments uzkarsēsies un iekļūs Mēness biezajā slānī. Tādējādi pēc ledus ieguves mēs varēsim izmantot citus saules paneļus, lai to izkausētu. Pēc tam ar profesionālu iekārtu palīdzību varēsim ūdeni filtrēt un ražot veselīgu dzeramo ūdeni. Šo procesu plānojam veikt divas reizes nedēļā un atlikušo ūdeni savākt rezervuārā (17. attēls). Filtrēšanai varam izmantot arī Starptautiskajā kosmosa stacijā esošo ūdens reciklēšanas sistēmu.

Īsāk sakot, pārtika ir vienāda ar enerģiju, un mūsu astronautiem tās ir nepieciešams daudz. Pirmkārt, lai kosmosā nogādātā pārtika būtu pēc iespējas efektīvāka, tai jābūt vieglai, kompaktai, garšīgai, uzturvielām bagātai un ilgstoši uzglabājamai bez saldēšanas. Tomēr neatkarīgi no tā, cik daudz pārtikas astronauti nogādās uz Mēness, ar to vienalga nepietiks. Tāpēc mums ir jāražo pārtika arī uz Mēness. Mūsu ideja ietver būtisku Mēness siltumnīcu, kas pārvarētu atmosfēras vai dabīgā ūdens trūkumu un pasargātu augus no augstām temperatūrām. Mūsu siltumnīcā regolītā audzētie augi ietver kartupeļus un redīsus (C vitamīns), tomātus (A vitamīns), seleriju (kālijs), Arabidopsis thaliana (ziedošs augs), zīdtārpiņu olas (olbaltumvielas) un salātus (kalcijs), kas mūsu kosmosa pētniekiem nodrošinās tik ļoti nepieciešamās barības vielas. Astronauti, elpojot, nodrošinās oglekļa dioksīdu un, izmantojot ūdens pārstrādes sistēmu, iegūs ūdeni augiem no sava urīna.

Enerģijas uzkrāšanai mēs pamanījām, ka uz Mēness ir dažas vietas, piemēram, Šekletona krātera mala dienvidu polā, kur ir pastāvīga saules gaisma, un, lai novērstu pārāk ilgu mēness nakšu problēmu, mēs izvietojām savu Mēness nometni šajā dienvidu polā. Tāpēc mēs tur varētu izvietot saules paneļus (14. attēls), bet mums ir vajadzīgi arī daži roveri (12. attēls), lai piegādātu enerģiju bāzei. Tad mēs varam uzkrāt saules enerģiju degvielas elementos (16. attēls), kas, pilnībā uzlādēti, var darboties 17 dienas bez pārtraukuma. Šādā veidā mēs arī izvairāmies no Mēness aptumsumu problēmas, kad Zeme pilnībā bloķē saules gaismu.

Vissvarīgākā lieta, bez kuras cilvēks nevar dzīvot, ir gaiss, tāpēc mums bija nopietni jādomā par šo projekta daļu. Vispirms, pirms mēs pametīsim Zemi, mēs saražosim "krājumus", kuros būs pietiekami daudz skābekļa pirmajām dienām uz Mēness, un sāksim to saņemt, tiklīdz sasniegsim galamērķi (skābekļa stacija: 27. attēls). Augi ir līdzeklis gaisa iegūšanai, un tos var izmantot gan gaisa, gan pārtikas iegūšanai. Tomēr, tā kā tie, veicot elektrolīzi, aizņem diezgan daudz vietas, mēs varam izmantot arī rezervuārā atstāto ūdeni. Turklāt mēs varam pārstrādāt ar skābekli bagāto regolītu. Viena no eksperimentāli pārbaudītām metodēm ir izkausēta sāls elektrolīze, kas paredz Mēness augsnes sajaukšanu augstā temperatūrā ar kalcija hlorīdu, un pēc tam, laižot strāvu caur šo maisījumu, skābeklis uzkrājas ap anodu, kur tas tiek iegūts.

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

Mūsu Mēness nometnes pamatmērķis būs zinātnisks, taču mūsu komanda ir izstrādājusi apmetni tā, lai to varētu viegli pārveidot, kad uz Mēness virsmas neizbēgami sāks pieaugt cilvēku klātbūtne. Apsverot astronomiskās izmaksas un daudzos riskus, kas saistīti ar sākotnējām misijām uz Mēnesi, mēs esam nolēmuši, ka mūsu pirmajiem kolonistiem jābūt zinātniekiem un inženieriem. Mēs uzskatām, ka viņi būs vispiemērotākie, lai pienācīgi vadītu ikdienas eksperimentus, vienlaikus uzturot un modernizējot apmetnes sarežģītās sistēmas. Tā kā cilvēku misiju uz Mēnesi būs arvien vairāk, izmaksas samazināsies, un tehnoloģijas progresēs, kļūstot efektīvākas un uzticamākas. Kad tas notiks, Mēness nometni varēs vienkārši paplašināt, lai tajā varētu apmesties vairāk cilvēku, no kuriem daļa varētu būt pat tūristi, tādējādi paplašinot cilvēces klātbūtni uz Mēness.

Aprakstiet savu Mēness nometnes astronautu komandas dienu uz Mēness.

Mēs uzskatām, ka ir ļoti svarīgi, lai avārijas gadījumā kāds vienmēr būtu nomodā, tāpēc esam nolēmuši, ka astronautiem būs dažādi miega cikli. Rezultātā apkalpe tiks sadalīta vienādās daļās trīs maiņās (kas sociāliem mērķiem pārklājas aptuveni uz divām stundām, visai komandai šajā laikā sanākot kopā), tāpēc eksperimenti notiks 24 stundas diennaktī 7 dienas nedēļā. Neatkarīgi no tā, kurā maiņā atrodas astronauts, pēc pamošanās viņš veiks savu higiēnu un pēc tam brokastīs mūsu bāzes ēdināšanas zonā (36. attēls). Pēc brokastīm apkalpe dosies uz trenažieru moduli (29. attēls), kur katrs dalībnieks saņems vismaz minimālu fizisko aktivitāšu daudzumu, lai uzturētu sevi labā formā, veselību un cīnītos ar zemākas gravitācijas negatīvo ietekmi uz cilvēka ķermeni. Pēc tam katrs apkalpes loceklis no zemes vadības saņems attiecīgos uzdevumus (22. attēls) un sāks strādāt uzticēto darbu pētniecības modulī (21. attēls) vai īpašos gadījumos varēs doties ārā, lai pētītu Mēness vidi. Pēc darba perioda puses apkalpe izmantos vienas stundas pusdienu pārtraukumu un ieturēs maltīti, kas sastāv no siltumnīcas pārtikas (33. attēls). Pēc tam astronauti atkal ķersies pie darba līdz 8 stundu pētīšanas programmas beigām. Pēc tam apkalpe ieturēs vakariņas, kam sekos brīvais laiks, kad katrs varēs izvēlēties, ko darīt, lai atpūstos (piemēram, aprunāties ar ģimeni vai palasīt grāmatu). Lai panāktu lielāku vienotību komandas iekšienē, reizi nedēļā astronauti varētu piedalīties īpašās aktivitātēs, piemēram, filmu vakarā un galda spēļu spēlēšanā viesistabā (37. attēls). Pēc saspringtas dienas astronauti veiks savu higiēnu (vannas istaba: 30. attēls) un atgriezīsies savās kajītēs (31. attēls), lai aptuveni 8 stundas gulētu, jo atpūta ir ārkārtīgi svarīga, lai tiktu galā ar stresu un smagajiem apstākļiem uz Mēness virsmas.



← Visi projekti