moon_camp

Moon Camp Pioneers Galerija 2021-2022

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.

Team: SCN Aerospace

Petroc koledža  Barnstaple    Apvienotā Karaliste 17   2 / 0


Ārējais skatītājs 3d projektam

Projekta apraksts

Mums tika uzdots izstrādāt Mēness nometni. Darba uzdevums bija pilnīgi atvērts, un mums tika dota brīva izvēle par nometnes funkciju. Mana komanda nolēma, ka nometne darbosies trīs mēnešus, un tajā tiks izmitināti četri astronauti ar ķīmijas, inženierzinātņu, medicīnas un botānikas izglītību. Nometne tiktu būvēta, lai pabeigtu šo misiju, bet ar nolūku nākotnē to atkal izmantot, iespējams, ilgākās misijās. Projektējot nometni, mēs esam centušies pieņemt pēc iespējas reālistiskākus lēmumus, tāpēc pieņemtos lēmumus ietekmēja: lielu daļu palaišanas izmaksas, astronautu drošība, iegūstamā zinātniskā vērtība un potenciālā interese. Nometnē būs dzīvojamās un darba telpas četriem astronautiem. Viņu misija ietvers ekskursijas ārpus nometnes, kā arī eksperimentus un tamlīdzīgus pasākumus tās iekšienē, tāpēc papildus pašai nometnei būs nepieciešami vairāki roveri, tostarp neliels piekabei līdzīgs roveris aprīkojuma transportēšanai un manipulācijām ar moduļiem montāžas laikā, tālsatiksmes roveris, kas paredzēts kā "glābšanas laiva" avārijas gadījumā, un daži labiekārtošanas roboti, kas tiktu nosūtīti pirms astronautu ierašanās, lai sagatavotu nosēšanās vietu. Mums paveicās, ka varējām izveidot VR pasauli ar bāzi vietnē https://www.youtube.com/watch?v=LJ9pj4J4jX8, izmantojot Occulus Headsets Quest 2.

Dažu moduļu plāni, kas parādīti 4. sadaļā, attiecas uz vecāku bāzes versiju, tāpēc, lai gan tie ir ļoti līdzīgi gala versijai, tie nedaudz atšķiras.

2.1 Kur vēlaties būvēt savu Mēness nometni?

Ekvatoriālā atrašanās vieta tuvākajā pusē nodrošinātu pastāvīgu redzamības līniju ar Zemi, kas ir neapšaubāma priekšrocība, taču tas nozīmētu, ka astronauti nevarētu redzēt to debess daļu, kas atrodas aiz Mēness. Diemžēl Zemes virsmas temperatūra ekvatora tuvumā krasi mainās, tāpēc šādā pozīcijā būtu grūti uzturēt virs zemes esošo bāzi. Tuvu poliem saules iedarbība ir daudz mazāka. Patiesībā polu tuvumā ir vairākas vietas, kur saule burtiski nekad nespīd. Tas nozīmē, ka, lai gan šajās vietās ir acīmredzami auksti, temperatūras svārstības ir minimālas. Līdz ar to pamatnes materiālus un konstrukciju var optimizēt zemām temperatūrām polu tuvumā. Turklāt, tā kā virsmas temperatūra ir daudz zemāka, polu tuvumā var veidoties ledus. Ņemot vērā šos faktorus, mēs esam izvēlējušies krāteri pie dienvidu poliem 42°E, 84,25°S.

2.2 Kā jūs plānojat veidot savu Mēness nometni? Aprakstiet metodes, materiālus un savu konstrukcijas izvēli.

Pirms uz Mēness virsmas tiks uzbūvēta nometne, būs nepieciešams sagatavot nolaišanās vietu. Šim nolūkam uz nosēšanās vietu tiks nosūtīti bezpilota roveri, kas attīrīs teritoriju un nepieciešamības gadījumā nolīdzinās nogāzes, lai būtu piemērota vieta nometnes būvniecībai. Galveno nometni veido desmit moduļi, un papildus uz krātera malas tiks izvietots sakaru tornis un eksperimentu modulis, kas tiks vadīts attālināti. Lai samazinātu katastrofālas avārijas risku, daži no moduļiem tiks uzbūvēti uz Zemes un vienkārši uzstādīti uz Mēness, tos savienojot ar citiem moduļiem. Tas tiek darīts tāpēc, ka uz Zemes ir daudz vieglāk nodrošināt moduļu uzticamību nekā uz Mēness. Uz Zemes tiks izgatavoti šādi moduļi: gaisa slūžas, dzīvojamā, laboratorijas, tualetes, eksperimentu un palīgmoduļi, kā arī elastīgais koridors starp mezgliem un sakaru torni (uz Zemes tiks izgatavoti arī hidrauliski darbināmi stabi). Abus mezglus sadalītu mazākos komponentos, jo tie ir pārāk lieli, lai tos palaistu vienā gabalā. Hidroponikas modulis tiktu izgatavots no vienkāršu detaļu (piemēram, titāna sloksnēm un HDPE ķieģeļiem) un uz Zemes izgatavotu detaļu (piemēram, pietauvošanās mezgla) kombinācijas. Visi šie moduļi tiktu izgatavoti, izmantojot materiālus un paņēmienus (izņemot hidroponikas moduli), kas ir raksturīgi esošajiem apdzīvojamiem moduļiem.

2.3 Mēness vide astronautiem ir ļoti bīstama. Paskaidrojiet, kā jūsu Mēness nometne viņus pasargās. (ne vairāk kā 150 vārdi)

Kā minēts 2.1. sadaļā, izvēlētā vieta jau nodrošina ievērojamu aizsardzību. Tā kā nometne nekad netiek tieši izgaismota no saules, tā ir diezgan efektīvi pasargāta no saules starojuma. Vienīgie citi starojuma avoti ir kodolreaktors, kas darbina nometni, un kosmiskais starojums. Reaktors ir atbilstoši ekranēts, un kosmiskais starojums ir bloķēts ar HDPE, kas ir vismaz 20 cm biezs, lai nodrošinātu pietiekamu aizsardzību. Vēl viens apdraudējums ir Mēness putekļi, kas pielīp pie virsmām un rada dažādas problēmas, tostarp iespējamus astronauta plaušu bojājumus, virsmu bojājumus to abrazīvo īpašību dēļ, neaizsargātu sastāvdaļu, piemēram, blīvējumu, efektivitātes samazināšanos un skafandru bojājumus. Vides sistēmās esošie filtri nodrošinās, ka gadījumā, ja putekļi iekļūs nometnē, tie tiks aizvākti, un rūpīga skafandru un aprīkojuma apkope pēc atgriešanās bāzē novērsīs putekļu iekļūšanu bāzē.

2.4. Paskaidrojiet, kā jūsu Mēness nometne nodrošinās astronautus ar:

Ūdens
Pārtika
Power
Air

Lai samazinātu risku, kas saistīts ar resursu ieguvi, kārtējo apgādes misiju laikā ūdens krājumi tiks veidoti Artemis kosmosa stacijā. Tas tiks noņemts nolaišanās laikā. Mēs varam papildināt krājumus, iegūstot ūdeni no Mēness ledus.

Lai samazinātu risku, kas saistīts ar resursu ieguvi, mēs, gatavojoties misijai, Artemis kosmosa stacijā uzkrāsim pārtikas krājumus, kurus papildināsim ar hidroponikas eksperimentiem (lai gan šie eksperimenti paši par sevi nespēs uzturēt apkalpi).

Enerģiju nodrošinās neliels kodolreaktors, kas veidots pēc Westinghouse projektētā eVinci reaktora parauga. Kā galveno enerģijas uzkrāšanas metodi izmantos spararatus, jo tie ir izturīgi pret ekstrēmiem apstākļiem, lai gan mēs izmantosim ūdeņraža kurināmā elementus, jo tos jau izmanto kosmosa lidojumos.

Gaisa krājumi tiks veidoti arī Artemis kosmosa stacijā, un mēs atkal varam papildināt krājumus, iegūstot skābekli no Mēness virsmas, reducējot to ar ūdeņradi, kas pēc masas ir aptuveni 45% skābekļa.

2.5. Paskaidrojiet, kāds būtu jūsu Mēness nometnes galvenais mērķis.

Nometnes mērķis ir atklājumu misija. Tās mērķis būtu izmēģināt un demonstrēt tehnoloģijas un paņēmienus, ko nākotnē varētu izmantot ilgākām misijām un galu galā ilgtermiņa apmešanās iespējām. Tas ir tāpēc, ka, runājot par kosmosa misijām ar apkalpi, mēs esam sūtījuši cilvēkus uz Mēnesi uz dažām dienām, astronauti ir bijuši uz SKS vairākus mēnešus, bet nekad nav bijis tā, ka astronauti būtu uzturējušies uz Mēness virsmas ilgāku laiku. Līdz ar to, pirms mēs varam nopietni sākt domāt par komerciāliem vai tūrisma projektiem, vispirms ir svarīgi, vai mēs vispār varam reāli un patiesi dzīvot uz Mēness. Projekti, kurus varētu īstenot, ietvertu augu audzēšanu (tāpēc arī botāniķis), efektīvu metožu izpēti skābekļa un citu resursu ieguvei no Mēness augsnes, kā arī dažādu priekšmetu ražošanu, izmantojot izgatavošanas modulī esošos instrumentus.

3.1 Aprakstiet savu Mēness nometnes astronautu komandas dienu uz Mēness.

Galvenais pētījums Mēness nometnē ir izlemt, vai uz Mēness ir iespējama ilgtermiņa apmešanās. Šim nolūkam astronautu dienai jābūt pēc iespējas "normālākai". Lielākā daļa no mums dienu sāk ar brokastīm, pēc tam seko personīgā higiēna un ģērbšanās. Tā arī astronauti sāks savu dienu. Pēc tam sekotu īsa sanāksme, lai pārrunātu dienā plānotos uzdevumus un vakardienas darba gaitu. Pēc tam, kad šie jautājumi ir atrisināti, astronauti sadalās divās "komandās". Pirmajai komandai ir vingrošanas nodarbība centrā A. Vingrošana ir svarīga, lai nodrošinātu minimālu muskuļu atrofiju, ko izraisa dzīve zemas gravitācijas apstākļos, un saglabātu spēcīgu sirds un asinsvadu sistēmu. Tikmēr otrā komanda rūpējas par vispārējo uzturēšanu nometnē, piemēram, sakopšanu, augu pārbaudi utt. Pēc tam abas komandas apmainīsies, pirmā komanda veiks vispārējos uzturēšanas pienākumus, bet otrā komanda nodarbosies ar vingrošanu. Šāda sadalījuma iemesls ir tas, ka A centrā nav vietas, kur visi četri astronauti varētu vienlaicīgi vingrot. Abas komandas sanāk kopā, lai strādātu pie dienā noteiktajiem projektiem. Trīs mēnešu laikā būtu jāveic visdažādākie uzdevumi, iespējams, sagatavošanās EVA, tehniskās apkopes veikšana, paraugu analīžu veikšana, B mezgla ražošanas iekārtu izmantošana utt. Šie uzdevumi tiktu plānoti pirms misijas sākuma, lai pēc iespējas efektīvāk izmantotu astronauta laiku, lai gan misijas laikā neparedzētu iemeslu dēļ, iespējams, tiks veiktas izmaiņas. Mūsu piemēra dienā astronauti izgatavos rezerves hidraulisko vārstu, lai salabotu rezerves sūkni. Arī šajā gadījumā, saglabājot pēc iespējas "normālāku" darba dienu, komandas aptuveni dienas vidū ieturēs pusdienu pārtraukumu. Pēc mazgāšanās astronauti ķeras pie nākamā uzdevuma, kas šajā konkrētajā dienā ir rītdienas EVA plānošana, lai savāktu augsnes paraugus. Šis darba periods būtu ilgāks nekā rīta sesija, un tas beigtos pirms vakara maltītes, pēc kuras viņiem būtu laiks atpūsties, pirms visu slēgt, veikt pēdējās pārbaudes (iespējams, vēlreiz pārbaudīt augus) un doties gulēt. Dienas laiks tiktu sinhronizēts ar GMT.

Citi projekti:

  Nakts spārns

 

  郑州轻工业大学
    Ķīna
  Tisa

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Ķīna
  Miglāja

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Ķīna
  Cyrille

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Ķīna