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: Sešstūris

DLR_School_Lab TU Dresden  Drēzdene    Vācija 15, 16

Ārējais skatītājs 3d projektam

Projekta apraksts

Mēness nometne izskatās kā krusts. Katra Mēness nometnes daļa ir savienota ar centru, tāpēc ikviena vieta ir pieejama no jebkuras citas nometnes vietas. Tādējādi astronautiem nav tik bieži jāpamet Mēness nometnes iekšpuse. Turklāt, lai nokļūtu no punkta A līdz punktam B, viņi mazāk staigā, nekā tad, ja Mēness nometne būtu taisna līnija. Nometne sastāv no guļamtelpas un ēdināšanas zonas, divviru durvju sistēmas, kas savieno nometni ar Mēness ārpusi, zinātniskās sekcijas, siltumnīcas, darbnīcas, radio viļņu mērīšanas ierīces, kā arī fotoelektriskās un saules termoelektriskās iekārtas kombinācijas.

Kur vēlaties būvēt savu Mēness nometni?

Nometne tiktu uzbūvēta pretējā Mēness pusē, lai uztvertu radioviļņus, kurus netraucētu no Zemes raidītie radioviļņi [1]. Nometnes daļu, kurā dzīvo apkalpe, optimāli izbūvētu drošā vidē, piemēram, krāterī, lai tā būtu pasargāta no komētām un citām lietām, kas nāk no kosmosa [2]. Lieli krāteri atrodas Mēness polos [2]. Vēl izdevīgāk ir apmesties pie pola, jo tur ir salīdzinoši liels daudzums Mēness ledus [3], ko vispirms var izpētīt un vēlāk izmantot kurināmā elementiem [4] vai ūdeņraža ražošanai [5].

[1] Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt: Erde und Mond. 2020. p. 103. URL: https://www.dlr.de/next/Portaldata/69/Resources/downloads/ErdeMond_05_gesamt150dpi.pdf [skatīts 20.04.2021].

[2] Nadia Drake: Daika Drake: Kāpēc Mēness dienvidu polis var būt karstākais galamērķis kosmosā. 2019. URL: https://www.nationalgeographic.com/science/article/why-moons-south-pole-may-be-hottest-space-destination-blue-origins-shackleton-crater [skatīts 20.04.2021].

[3] NASA: Apstiprināts ledus pie Mēness poliem. 2018. URL: https://www.nasa.gov/feature/ames/ice-confirmed-at-the-moon-s-poles [skatīts 20.04.2021].

[4] Martin Rosenberg / Martin Gent / Wiebke Ziegler: Brennstoffzelle. 2021. URL: https://www.planet-wissen.de/technik/energie/brennstoffzelle/index.html [skatīts 20.04.2021].

[5] U.S. Department of Energy: Hydrogen Production: 2021. URL: https://www.energy.gov/eere/fuelcells/hydrogen-production-electrolysis [skatīts 20.04.2021].

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

Mēness nometne izskatās kā krusts. Katra Mēness nometnes daļa ir savienota ar centru, tāpēc ikviena vieta ir pieejama no jebkuras citas nometnes vietas. Tādējādi astronautiem nav tik bieži jāpamet Mēness nometnes iekšpuse. Turklāt viņi mazāk staigā, lai nokļūtu no punkta A līdz punktam B, nekā tad, ja Mēness nometne būtu taisna līnija. Nometne sastāv no guļamtelpas un ēdināšanas zonas, divviru durvju sistēmas, kas savieno nometni ar Mēness ārpusi, zinātniskās daļas, siltumnīcas, darbnīcas, radioviļņu mērīšanas ierīces, kā arī fotoelektriskās un saules termoelektriskās iekārtas kombinācijas. Visas galvenās sastāvdaļas ir piepūšamas, lai atvieglotu transportēšanu no Zemes uz Mēnesi, samazinot svaru.

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

Nometnes daļa, kurā dzīvo apkalpe, ir optimāli izbūvēta drošā vidē, piemēram, krāterī, lai tā būtu pasargāta no komētām un citām lietām, kas nāk no kosmosa [1]. Lieli krāteri atrodas Mēness polos [1].

[1]Nadia Drake: Kādēļ Mēness dienvidu polis varētu būt karstākais galamērķis kosmosā. 2019. URL: https://www.nationalgeographic.com/science/article/why-moons-south-pole-may-be-hottest-space-destination-blue-origins-shackleton-crater[skatīts 20.04.2021].

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

Vēl izdevīgāk ir apmesties pie polārā, jo tur ir salīdzinoši liels daudzums Mēness ledus[1], ko vispirms var izpētīt un vēlāk izmantot kurināmā elementiem[2] vai ūdeņraža ražošanai[3].

[1] NASA: Apstiprināts ledus pie Mēness poliem. 2018. URL: https://www.nasa.gov/feature/ames/ice-confirmed-at-the-moon-s-poles [skatīts 20.04.2021].
[2]Martin Rosenberg / Martin Gent / Wiebke Ziegler: Brennstoffzelle. 2021. URL: https://www.planet-wissen.de/technik/energie/brennstoffzelle/index.html [skatīts 20.04.2021].
[3] U.S. Department of Energy: Hydrogen Production: 2021. URL: https://www.energy.gov/eere/fuelcells/hydrogen-production-electrolysis [skatīts 20.04.2021].

Viens no lielākajiem izaicinājumiem ir astronautu apgāde ar pārtiku uz Mēness. Jāņem vērā, ka pārtika ir gan sabalansēta, gan atbilstoša. Jānodrošina visi nepieciešamie vitamīni, olbaltumvielas, ogļhidrāti, tauki un minerālvielas. Tā kā dzīvnieku audzēšana ir izslēgta, viss jāiegūst galvenokārt no augļiem un dārzeņiem. Tomēr jāņem vērā arī tas, ka uz Mēness nav daudz ūdens, labas augsnes un mikroorganismu, kas to uzlabotu. Tāpēc var audzēt tikai augus ar ļoti zemām augšanas prasībām. Vispirms mēs pārbaudījām cilvēkam vitāli svarīgos vitamīnus un barības vielas. Visus šos vitāli svarīgos vitamīnus un barības vielas iegūst no šādiem augiem: gurķiem, kolrābjiem, sēnēm, aunazirņiem un linsēnēm. Antarktīdā jau ir veikti eksperimenti, lai audzētu augus ekstrēmos apstākļos, kas līdzīgi apstākļiem uz Mēness [1]. Tur veiksmīgi auga gurķi un kolrābji, kas nodrošina A, B, C, E, K, I, J vitamīnus. Savukārt sēnes un aunazirņi nodrošina trūkstošos vitamīnus D, F un G. Tiem ir arī ļoti zemas augšanas prasības, kas ļauj tos audzēt uz Mēness. Visbeidzot, arī lini varētu būt risinājums, jo tie nodrošina linu sēklas, kas satur daudz uzturvielu un ko varētu pārstrādāt eļļā. Patiesībā eļļa ir svarīga sabalansēta uztura nodrošināšanai. Lai pietiekamā daudzumā saņemtu B-12 vitamīnu un D vitamīnu, astronautiem vajadzētu lietot arī aizstājējproduktus. Turklāt neizbēgama būs arī olbaltumvielu pulveru lietošana, jo tie ir ļoti svarīgi muskuļu veidošanai[2].

Siltumnīcas struktūra ir līdzīga lielākajai daļai mūsu Mēness stacijas moduļu, un tā sastāv no pieguļošiem piepūstiem segmentiem ar starpstāviem stabilizācijai un labākai telpiskai sadalei. Siltumnīcā būs metāla plauktu rindas, kur aug augi. Tiek izmantots "aeroponikas" princips. Priekšrocība ir tā, ka netiek izmantota zeme, kuru uz Mēnesi tik un tā nevarētu aizvest. Princips darbojas šādi: saknes tiek apsmidzinātas ar barības vielu saturošu ūdeni, un lapas tiek izgaismotas ar LED lampām. Gaiss tiek bagātināts ar CO2, baktērijas un sēnītes tiek filtrētas. Viens no trūkumiem ir lielais enerģijas patēriņš, ko rada lampas[1].

[1] Tanja Zech: Gemüse aus dem ewigen Eis deutsche Forscher wollen in der Antarktis Gemüse anbauen. Verrückte Idee? Keineswegs! Das ist der Sinn des Projekts. 2018. URL:https://www.deutschland.de/de/topic/umwelt/eden-iss-gewaechshaus-in-der-antarktis [skatīts 20.04.2021].
[2] D. Lenz: Eiweiß hilft bei richtiger Anwendung beim Muskelaufbau 2015. URL: https://www.forschung-und-wissen.de/nachrichten/medizin/eiweiss-hilft-bei-richtiger-anwendung-beim-muskelaufbau-13372184 [skatīts 20.04.2021].

Viens no svarīgākajiem jautājumiem par Mēnesi ir enerģija. Tā kā uz Mēness nav ne vēja, ne šķidra ūdens, ne arī tāda kurināmā kā ogles u.c., vienīgais ilgtspējīgs enerģijas avots ir Saule. Tāpēc mūsu projekta skicē saules baterijas ir novietotas blakus nometnei, lai ražotu elektroenerģiju. Tā kā saules bateriju saražotā enerģija dienas laikā ievērojami mainās, akumulators ir pieslēgts elektrotīklam, lai samazinātu enerģijas pārpalikumu Mēness dienā un uzkrātu enerģiju. Lai uzkrātu enerģiju ilgākam laikam, tīklam tiek pieslēgts atgriezenisks kurināmā elements, kas sadala ūdeni skābeklī un ūdeņradī, kad ir enerģijas pārpalikums, vai otrādi, kad naktī nepieciešams vairāk elektroenerģijas, piemēram, lai no skābekļa un ūdeņraža ražotu elektrību. Mēs esam izvēlējušies kurināmā elementu, jo tajā var uzkrāt daudz enerģijas ar nelielu ūdens daudzumu. Lai pilnībā izmantotu saules enerģiju, papildus saules baterijām esam izveidojuši saules termisko sistēmu. Starp saules baterijām ir novietoti melni saules kolektori.

Astronautiem nepieciešamo gaisu nodrošina Zeme, un ik pa laikam tas ir jānogādā no Zemes uz Mēnesi ar raķetēm, lai atsvaidzinātu gaisu nometnē.

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

Šo Mēness nometni galvenokārt izmanto zinātniskiem mērķiem.

Aprakstiet savu Mēness nometnes astronautu komandas dienu uz Mēness.

Mēness nometnes dienas režīms varētu būt šāds: pēc celšanās noteiktā laikā apkalpe sāk dienu ar brokastīm. Pēc tam sākas darbs, ko veido, piemēram, uz Mēness atrasto materiālu izpēte, datu izvērtēšana, Mēness izpēte ekspedīcijās, saziņa ar Zemi un daudz kas cits. Darba starplaikos apkalpe vēl dažas reizes paēd un daudz sporto, lai saglabātu formu. Kad darbs ir beidzies, astronautiem ir vairākas stundas brīvā laika, un pēc četrpadsmit līdz sešpadsmit stundu ilgas gulētiešanas viņi dodas gulēt, lai gan gaisma joprojām ir tāda pati kā tad, kad viņi piecēlās, jo dienas uz Mēness ir diezgan garas, īpaši pie viena no poliem [1]. Lai apkalpes locekļi varētu pietiekami izgulēties, ir svarīgi kontrolēt dienas režīmu.

[1]P. Gläser / J. Oberst: Illumination conditions at the lunar poles: Implications for future exploration. 2017. URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0032063317300478?via%3Dihub [accessed on 20.04.2021]



← Visi projekti