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: Project “Aeneas”

Vidusskola "P. Kr. Yavorov"  Plovdiv    Bulgārija 15   2 / 0


Ārējais skatītājs 3d projektam

Projekta apraksts

"Aeneas" projektā tiek izmantotas tehnoloģijas, kas ir pieejamas jau šodien, un tas gandrīz nemaz nepaļaujas uz nākotnes koncepcijām vai tehnoloģiskiem uzlabojumiem, kas vēl nav ieviesti. Pirmajā fāzē mēs izstrādājām moduļveida Mēness bāzes projektu, kas piemērots diviem apkalpes locekļiem. Mūsu Mēness bāze ir projektēta tā, lai ņemtu vērā maksimālo lietderīgo slodzi transportēšanas, finansēšanas un loģistikas laikā. Pirmajā fāzē būs ietverts galvenais modulis, kam ir pamata funkcijas, kas nav pašpietiekamas, piemēram, apkure, dzīvības uzturēšanas sistēmas, mācību aprīkojums, noliktavas utt. Tāpēc pirmos vairākus gadus bāzei būs jāpaļaujas uz iepakotām piegādēm. Projektam attīstoties, varētu tikt pievienoti vēl citi moduļi. Piemēram, veģetācijas modulis, kas ļaus audzēt kultūraugus, vai, iespējams, ūdens attīrīšanas modulis, kas Mēness ledu pārveidos dzeramā ūdenī. Ņemot vērā cilvēka organismu degradējošās mikrogravitācijas īpašības, apkalpe būs jāmaina ik pēc 6 mēnešiem.

2.1 Kur vēlaties būvēt savu Mēness nometni?

Mēs uzskatām, ka labākā vieta mūsu bāzei būs augstumā, kas lielāko daļu laika saņem saules gaismu un atrodas netālu no ziemeļu poliem. Šāda vieta ir ideāla vairāku faktoru dēļ. Pirmkārt, ir zināms, ka šāda veida teritorija atrodas netālu no tumšiem, pastāvīgi ēnā esošiem krāteriem, kurus potenciāli varētu izmantot kā Mēness ledus avotu. Turklāt temperatūra šādās teritorijās ir ideāli piemērota cilvēku apmešanās iespējām. Tiek uzskatīts, ka tā ir aptuveni -500 pēc Celsija, un tai ir nelielas svārstības. Viena no šādām vietām, piemēram, varētu būt gandrīz saules apspīdētais plato pie Vipple krātera. Neraugoties uz to, ka plato gandrīz 80% laika saņem saules gaismu, mums joprojām būs jārēķinās ar Mēness nakts briesmām, piemēram, ārkārtīgi zemu temperatūru un saules enerģijas trūkumu.

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

"Aeneas" bāze tiks veidota, izmantojot vieglus un vienlaikus izturīgus materiālus. Šādi materiāli ir titāns, alumīnijs, tērauds un to sakausējumi. Piemēram, viens no pārbaudītiem materiāliem mūsu bāzes iekšējam karkasam ir 2219-T6 alumīnija sakausējums, jo tas ir izturīgs, viegls un izturīgs. Kā minēts iepriekš, bāze būs modulāra, jo katra atsevišķā sastāvdaļa tiks uzbūvēta uz Zemes un pēc tam nogādāta uz Mēnesi, kur moduļi tiks savienoti viens ar otru, izmantojot standartizētus savienojuma portus. Gadījumā, ja modulis piezemēsies ievērojamā attālumā no bāzes, katrs modulis būs aprīkots ar specializētām riepām, kas spēs pārvarēt Mēness virsmu. Divas galvenās moduļu formas būs sfēras un cilindri, ņemot vērā spiediena starpību starp iekšpusi un ārpusi. Cilindra tipa moduļi būs aprīkoti ar divām standartizētām pieslēgvietām, bet sfēras tipa moduļi atkarībā no precīzas konfigurācijas būs aprīkoti ar divām līdz trim pieslēgvietām. Paši moduļi nodrošinās daudzus uzlabojumus. Ar laiku un pievienojot tādus moduļus kā veģetācijas modulis vai ūdens attīrīšanas modulis, bāze varētu kļūt pašpietiekamāka. Šāda struktūra arī ļauj pievienot daudzus pētniecības moduļus, kuros varētu būt dažādas iekārtas, kas piemērotas dažādām vajadzībām. Potenciāli bāzi varētu paplašināt ar moduļiem, kas paredzēti apkalpes kapacitātes palielināšanai vai, iespējams, apkalpes morāles uzlabošanai.

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

Mūsu divas galvenās vides problēmas ir temperatūra un radiācija. Kā jau minēts iepriekš, naktis joprojām būs, un mums būs jārēķinās ar temperatūru līdz - 150 °C. 0C vai pat - 180 0C. Izolācija atradīsies starp ārpusi un iekšpusi un būs izgatavota no vairākiem dažādu siltumizolācijas materiālu slāņiem, piemēram, putu polietilēna vai putu poliuretāna. Papildus tam starp iekšpusi un pēdējo putuplasta slāni ir plāns aerogēla slānis. Šāds izolatoru maisījums pasargās astronautus no zemām temperatūrām, kā arī no kosmiskā starojuma. Mūsu komanda apzinās, ka šāds aerogēla pārklājums varētu izrādīties diezgan dārgs. Tomēr mēs uzskatām, ka tas būs tā vērts, jo labāka izolācija ievērojami samazinās temperatūras kontrolei patērētās elektroenerģijas daudzumu.

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

Ūdens
Pārtika
Power
Air

Otrais modulis, kas tiks piegādāts, būs ūdens attīrīšanas modulis. To izmantos ne tikai kā dzeramā ūdens avotu, bet arī nodrošinās paraugus ķīmiskajām analīzēm. Pēc analīzes ūdeni varēs attīrīt, izmantojot elektrokoagulāciju, kas ir precīzi pielāgota ķīmiskajām vielām un metāliem, kuri atrodami konkrētajā Mēness ledus zondē. Pēc šī procesa no ūdens ar filtrēšanas palīdzību tiks atdalītas nevēlamās vielas. Pamatojoties uz mūsu iepriekšējām zināšanām par Mēness ledu un filtrēšanas procesa efektivitātes rādītājiem, mēs uzskatām, ka daļu ūdens ir iespējams izmantot sanitārijai.

Līdz ar veģetācijas moduļa ierašanos būs iespējams izaudzēt pietiekami daudz kultūraugu, lai daļēji uzturētu apkalpi. Ir iespējams izstrādāt jūras veltēm piemērotu moduli, taču tas būs jāizstrādā vēlākā projekta posmā. Tomēr, ja tas tiks izveidots, tas ne tikai padarīs bāzi pilnībā pašpietiekamu pārtikas ziņā, bet arī ļaus paplašināt apkalpi, jo vairs nebūs vajadzības piegādāt neilgstošu pārtiku, tādējādi optimizējot pieejamo piegādes vietu.

Tā kā mūsu izvēlētā nolaišanās vieta ir bagāta ar gaismu, saules enerģija būs galvenais enerģijas avots, un tā būs daļa no sākotnējās palaišanas kopā ar pirmo moduli un krājumiem. Neraugoties uz to, ka gandrīz 80% no visa laika šajā teritorijā būs pieejama saules gaisma, mums joprojām ir jārēķinās ar Mēness naktīm. Sakarā ar saīsināto tumšo stundu skaitu pietiks, lai uzlādētu baterijas, kas paredzētas bāzes apgādei ar elektroenerģiju. Tomēr, paplašinoties bāzei, būs nepieciešams palielināt saules paneļu un bateriju skaitu, lai apmierinātu pieaugošo elektroenerģijas pieprasījumu.

Pirmajos posmos skābeklis būs jāimportē no Zemes. Mēs esam izgājuši cauri daudziem gaisa radīšanas veidiem, taču vairumā gadījumu mēs iegūstam tīru vai gandrīz tīru skābekli, kas ir nepietiekams elpošanai. Elpojamais gaiss lielākoties sastāv no savienojumiem, ko var iegūt Mēness. Skābekli un ūdens tvaiku var iegūt, veicot Mēness ledus elektrolīzi, un oglekļa dioksīdu var iegūt no mūsu astronautiem kā atkritumus. Mūsu lielākā problēma, veidojot gaisu uz Mēness, ir slāpeklis, jo tas ir galvenā gaisa sastāvdaļa, un tā iegūšana ir arī vissarežģītākā. Tā koncentrācija Mēness atmosfērā ir nepietiekama, un vienīgais veids, kā to iegūt, ir uzkarsējot Mēness regolītu līdz ekstrēmām temperatūrām. Tas atdalīs slāpekli no regolīta, un pēc gāzu sajaukšanās iegūsim gaisam līdzīgu savienojumu, kas piemērots elpošanai.

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

"Aeneas" galvenais mērķis ir veikt zinātniskus pētījumus, lai attīstītu potenciālo ilgtermiņa apmešanos uz Mēness. Projekts ir pirmais solis ceļā uz pilnībā pašpietiekamu pastāvīgu apmetni uz Mēness. Galvenā problēma bāzē būs slēgtu telpu un mikrogravitācijas ietekme uz ķermeni un prātu. Viens no projekta mērķiem būs izstrādāt risinājumus šīm problēmām, lai nākotnē varētu pastāvīgi apmesties uz Mēness. Otrais bāzes mērķis būs vākt datus par Mēnesi un veikt pētījumus, kurus citādi būtu diezgan sarežģīti veikt, piemēram, periodiski vākt paraugus.

3.1 Aprakstiet savu Mēness nometnes astronautu komandas dienu uz Mēness.

Atverot alumīnija slēģus un izslēdzot nakts apgaismojumu, telpu piepilda maiga un silta gaisma. Izskan modinātāja signāls, un ārējā temperatūra tiek parādīta uz ekrāna pretī ekipāžu guļammaisiem. Kamēr abi dodas uz pretējo telpas pusi pēc brokastīm un kafijas maisiņa. Pēc divdesmit minūtēm viņi dodas uz tiem piešķirtajiem dienas moduļiem. Viņi pa stingrajām hermētiskajām durvīm iekļūst kubveida formas telpā un veic īsu apkopi, lai nodrošinātu darba drošību. Abi sāk savu 6,5 līdz 7,5 stundas garo darba dienu. Tuvojoties pusdienu laikam, abi satiekas galvenā moduļa dzīvojamās telpās un bauda maltīti, kas sastāv no Zemes pārtikas un vietēji ievāktiem kultūraugiem. Dienas otrajā daļā vismaz vienam no viņiem būtu vislabāk mainīt savu darbību. Piemēram, ja "no rīta" viņi analizēja Mēness ledus paraugus, tad "pēcpusdienā" viņi varētu nodarboties ar dārzkopību veģetācijas modulī vai, iespējams, veikt iknedēļas plaša mēroga apkopes pārbaudi.

Tomēr katras dienas beigās abi atkal satiekas kopā, lai divas stundas nodarbotos ar vingrošanu. Šāda ilgstoša mikrogravitācijas iedarbība ir ļoti svarīga, jo regulāras fiziskās aktivitātes palīdzēs palēnināt kaulu blīvuma samazināšanās tempu. Tāpat apkalpei būs diezgan bieži jādodas ārā, lai ievāktu augsnes un ledus paraugus vai veiktu apkopi. Katras dienas beigās astronautiem būs pusdienas un brīvs laiks atkarībā no konkrētās dienas darba grafika.

Nākamās 8 stundas alumīnija slēģi ir aizvērti, un vienīgais, kas izgaismo telpu, ir blāvi LED lukturi. Nav dzirdams nekas, izņemot pastāvīgu ventilācijas dūkoņu, kad abi apkalpes locekļi aizmieg.

Citi projekti:

  Mēness meklētāji

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Ķīna
  Projektu galerija

 

  Galerija
    Afganistāna
  Selene

 

  Nikolaja Kopernika 1. vidusskola
    Polija
  Makka Pakka komanda

 

  郑州轻工业大学
    Ķīna