atklāšanas interaktīvais attēls

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Projektu galerija

Moon Camp Pioneers katras komandas uzdevums ir 3D projektēt pilnu Mēness nometni, izmantojot izvēlēto programmatūru. Viņiem ir arī jāpaskaidro, kā viņi izmantos vietējos resursus, pasargās astronautus no briesmām kosmosā un aprakstīs savas Mēness nometnes dzīves un darba telpas.

Santa Girls

Santa Maria koledža Pērta-Perta Austrālija 15 3 / 3 Angļu valodā
3D projektēšanas programmatūra: Fusion 360

3D projekta ārējais skatītājs

External URL to the team’s project (e.g. website or PDF):

https://a360.co/3miyMsz

1.1 - Projekta apraksts

Mūsu Moon camp galvenokārt ir būvēts, lai veiktu pētījumus un iegūtu hēliju-3. Tas atrodas lavas caurulē netālu no polārajiem reģioniem.

tajā ir šādas iespējas:

Silīcija uz skābekļa ražošanu + gaisa attīrīšanas modulis
Ūdens attīrīšanas stacija
Notekūdeņu attīrīšanas modulis
Plazmas loka gazifikācijas modulis
Zaļās mājas lauksaimniecības kupols
Komunikācijas modulis
Observatorija
Dzīvojamā nodaļa: Miegamās kapsulas, ēdamzāle, sporta zāle un atpūtas centrs, medicīnas centrs un ...
Hēlija ieguves pētniecības un izstrādes nodaļa
Tiek būvēta atomelektrostacija!

1.2 - Kāpēc jūs vēlaties izveidot Mēness nometni? Paskaidrojiet savu Mēness nometnes galveno mērķi (piemēram, zinātniskiem, komerciāliem un/vai tūrisma mērķiem).

Hēlijs-3 ir uz Zemes reti sastopams hēlija izotops, kam ir kodolsintēzes degvielas potenciāls. Tiek uzskatīts, ka uz Mēness virsmas ir ievērojamas hēlija-3 iegulas, ko varētu iegūt un izmantot kā degvielu nākotnes kodolsintēzes reaktoriem. Mūsu Mēness nometne ir izveidota hēlija-3 ieguvei.

Papildus komerciālām interesēm ir arī citi iemesli:

Zinātniskie pētījumi: Mēness piedāvā unikālu vidi, ko varētu izmantot, lai pētītu dažādas parādības, piemēram, zemas gravitācijas ietekmi uz cilvēka veselību, Mēness virsmas sastāvu un Mēness resursu izmantošanas iespējas.
Starptautiskā sadarbība: Veids, kā veicināt starptautisko sadarbību un sadarbību kosmosa izpētes un zinātniskās pētniecības jomā.
Cilvēka izpēte: Svarīgs solis kosmosa izpētē un galīgais mērķis ir cilvēku klātbūtne uz citām planētām vai debesu ķermeņiem.

2.1 - Kur vēlaties būvēt savu Mēness nometni? Paskaidrojiet savu izvēli.

Lavas cauruļu iekšpusē pie polārajiem reģioniem: Šo cauruļu iekšpuse var būt pietiekami liela, lai tur varētu izvietot Mēness bāzi, un to stabilā temperatūra un aizsardzība pret skarbo Mēness vidi padara tās par pievilcīgu vietu Mēness dzīvotnei.

Iespējams, ka pastāvīgi ēnainajos reģionos Mēness ziemeļu un dienvidu polos ir ievērojamas ūdens ledus iegulas. No šīm atradnēm varētu iegūt ūdeni un izmantot dzeršanai, kultūraugu audzēšanai un raķešu degvielas ražošanai.

Turklāt vieta, kas atrodas tuvu potenciālam ūdens avotam, piemēram, polārā ledus atradnei, būtu izdevīga silīcija ieguvei, jo ūdeni var izmantot skābekļa ražošanai, izmantojot procesu, ko sauc par elektrolīzi, ko var izmantot dzīvības uzturēšanas sistēmās un raķešu degvielā.

Hēlijs-3 var būt vairāk sastopams polārajos reģionos, jo tie paši procesi, kas rada ūdens ledu, var būt iesprostojuši arī hēliju-3.

2.2 - Kā jūs plānojat veidot savu Mēness nometni? Apsveriet, kā jūs varētu izmantot Mēness dabas resursus un kādus materiālus jums būtu nepieciešams atvest no Zemes. Aprakstiet paņēmienus, materiālus un savu konstrukcijas izvēli.

3D drukāšana ar Mēness regolītu: Viens no daudzsološākajiem Mēness nometnes būvniecības paņēmieniem ir 3D drukāšana, kā izejmateriālu izmantojot Mēness regolītu. Šis paņēmiens varētu ievērojami samazināt no Zemes transportējamo materiālu daudzumu, turklāt tas ļauj veidot pielāgotus dizainus. Ar 3D drukas palīdzību varētu izveidot dažādas struktūras, tostarp biotopus, laboratorijas, noliktavas un citu infrastruktūru.
Piepūšamās dzīvotnes: Piepūšamās dzīvotnes ir vēl viena iespēja, kā izveidot Mēness nometni. Šīs struktūras var būt kompaktas un vieglas transportēšanai uz Mēnesi, un tās var piepūst uz vietas, lai izveidotu lielāku dzīvojamo vai darba telpu. Šos biotopus var nostiprināt ar tādiem materiāliem kā kevlārs, lai tie būtu izturīgāki.
Modulāra konstrukcija: Mēness nometnes modulārais dizains ļautu nodrošināt elastību un pielāgojamību atkarībā no tā, kā laika gaitā mainās iemītnieku vajadzības. Katrs modulis varētu būt paredzēts konkrētai funkcijai. Modulāra konstrukcija arī ļauj viegli salabot vai nomainīt atsevišķas sastāvdaļas bojājumu vai bojājumu gadījumā.
Elektroenerģijas ražošana: Elektroenerģijas ražošanai varētu izmantot saules paneļus, un arī kodolenerģija varētu būt viens no variantiem, lai iegūtu uzticamāku un pašpietiekamāku enerģijas avotu. Enerģijas ražošanas iekārtas varētu izvietot ārpus dzīvojamām zonām, lai samazinātu radiācijas iedarbību.
Atkritumu apsaimniekošana: Ūdeni varētu pārstrādāt un attīrīt, lai to izmantotu vairākos veidos, bet atkritumus varētu izmantot kā resursu enerģijas ražošanai vai būvmateriālu ražošanai.

2.3 - Kā jūsu Mēness nometne aizsargā un nodrošina astronautiem patvērumu no Mēness skarbās vides?

Aizsardzība pret radiāciju: Radiācijas iedarbība Mēnesī rada nopietnas bažas, jo atmosfēras trūkums maz aizsargā pret kosmisko starojumu un saules uzliesmojumiem. Mēness nometni varētu projektēt ar biezām sienām un jumtiem, kas izgatavoti no materiāliem, kuri nodrošina aizsardzību pret radiāciju, piemēram, ūdens, betona vai Mēness regolīta. Nometni varētu izvietot arī dabiskā patvērumā, piemēram, lavas caurulē, kas nodrošinātu papildu aizsardzību pret radiāciju.
Temperatūras regulēšana: Mēness temperatūra var svārstīties no ļoti karstas līdz ļoti aukstai. Mēness nometni varētu projektēt ar izolācijas materiāliem, lai regulētu temperatūru un novērstu siltuma zudumus. Lai palīdzētu regulēt temperatūru nometnes iekšienē, varētu apsvērt arī ģeotermālās enerģijas izmantošanu, kas ir pieejama uz Mēness.
Gaisa padeve: Atšķirībā no Zemes uz Mēness nav dabiskas atmosfēras, tāpēc Mēness nometne būtu jāprojektē tā, lai nodrošinātu astronautiem elpojošu atmosfēru. To varētu panākt, izveidojot slēgta cikla dzīvības uzturēšanas sistēmu, kas pārstrādā gaisu un ražo skābekli, lai astronauti varētu elpot.
Aizsardzība pret putekļiem: Mēness virsma ir pārklāta ar smalku putekļu kārtu, kas var būt kaitīga, ja nokļūst plaušās vai iekārtās. Mēness nometni varētu aprīkot ar gaisa slūžām un filtrēšanas sistēmām, lai novērstu putekļu iekļūšanu, un astronauti varētu valkāt īpašus tērpus un ķiveres, lai pasargātu sevi, atrodoties ārpus nometnes.
Strukturālā integritāte: Mēness virsma ir pakļauta meteorītu triecieniem un seismiskajai aktivitātei, tāpēc Mēness nometnei būtu jāizstrādā no izturīgiem un izturīgiem materiāliem, kas spēj izturēt šos spēkus. Kā iespējamos risinājumus varētu apsvērt piepūšamu biotopu izmantošanu, kurus var nostiprināt ar tādiem materiāliem kā kevlārs, vai 3D drukātas struktūras, izmantojot Mēness regolītu.

3.1 - Kā jūsu Mēness nometne nodrošinās astronautiem ilgtspējīgu piekļuvi tādām pamatvajadzībām kā ūdens, pārtika, gaiss un enerģija?

Ūdens: Ūdens ir būtisks resurss dzīvības uzturēšanai, un, lai gan uz Mēness virsmas tā trūkst, tiek uzskatīts, ka pastāvīgi ēnainajos reģionos pie poliem tas pastāv ledus veidā. Mūsu nometnē mēs izmantojam ar Saules enerģiju darbināmas urbšanas mašīnas, lai iegūtu ledu, kas pēc tam tiktu attīrīts ūdens attīrīšanas stacijās un izmantots dzeršanai, augu audzēšanai un citiem mērķiem.
Pārtika: Astronautiem būs nepieciešams uzticams pārtikas avots, lai uzturētu viņus misijas laikā. Mēs audzējam pārtiku Mēness nometnē, izmantojot hidroponiskās sistēmas, kurās augu audzēšanai augsnes vietā tiek izmantots barības vielām bagāts ūdens. Mēs arī ģenētiski izstrādājam augus, lai tie varētu augt Mēness skarbajā vidē. Tiek praktizēta arī aļģu izmantošana, kuras var audzēt, izmantojot saules enerģiju, un pārvērst pārtikā.
Gaisa: Lai uzturētu dzīvību, astronautiem būs nepieciešams elpojošs gaiss. Mums ir slēgta dzīvības uzturēšanas sistēma, kas pārstrādā gaisu un ražo skābekli, lai astronauti varētu elpot. Mūsu sistēmā ir iekļauti augi, kas fotosintēzes ceļā var atdalīt oglekļa dioksīdu un ražot skābekli, un tādas tehnoloģijas kā elektrolīze, kas var sadalīt ūdens molekulas skābeklī un ūdeņradī.
Enerģija: Mēness pastāvīgi saņem saules enerģiju, ko var izmantot, lai nodrošinātu elektroenerģiju Mēness nometnei. Mēs izmantojam saules paneļus un citas atjaunojamās enerģijas tehnoloģijas, piemēram, vēja vai ģeotermālo enerģiju. Akumulatoru uzglabāšanas sistēmas tiek izmantotas, lai uzkrātu enerģijas pārpalikumu izmantošanai laikā, kad saule nesniedz gaismu.

3.2. - Kā jūsu Mēness nometnē tiks apsaimniekoti atkritumi, ko astronauti radīs uz Mēness?

Plazmas loka gazifikācijas (PAG) modulis:

Atkritumu samazināšana: Mūsu PAG modulis ievērojami samazina atkritumu daudzumu, jo tas sašķeļ tos līdz to sastāvdaļām.
Enerģijas ražošana: PAG modulis ražo enerģiju siltuma un elektrības veidā, ko varētu izmantot Mēness nometnes darbināšanai.
Resursu reģenerācija: PAG moduļa saražoto gāzi pārstrādā, lai atgūtu vērtīgus materiālus, piemēram, metālus un gāzes.
Ieguvumi videi: PAG modulis novērš kaitīgo piesārņotāju izplūdi un samazina Mēness piesārņojuma risku.

Notekūdeņu attīrīšanas modulis:

Fiziskā filtrēšana
Ķīmiskā apstrāde: Lai no notekūdeņiem atdalītu piemaisījumus un patogēnus, tiek izmantota ķīmiskā apstrāde, piemēram, koagulācija, flokulācija un dezinfekcija.
Reversā osmoze: Šī metode ietver notekūdeņu izspiešanu caur daļēji caurlaidīgu membrānu, kas ļauj ūdens molekulām izplūst cauri, bet aiztur lielākus piemaisījumus.
Iztvaikošana: attīrītos ūdens tvaikus var kondensēt un savākt izmantošanai.
Pārstrāde

3.3 - Kā jūsu Mēness nometne uzturēs sakarus ar Zemi un citām Mēness bāzēm?

Satelītu komunikācija: Tas ietver sakaru satelītu izmantošanu orbītā ap Mēnesi, kas var pārraidīt signālus starp Mēness nometni un Zemi. Šie satelīti ir izvietoti Mēness orbītā, kas nodrošina pastāvīgu saziņu.
Lāzera komunikācija: Tā ietver lāzeru izmantošanu datu pārraidei starp Mēness nometni un Zemi.
Retranslācijas stacijas: Lai uzturētu sakarus ar citām Mēness bāzēm vai roveriem, uz Mēness virsmas tiek uzstādītas retranslācijas stacijas. Šīs stacijas ir izvietotas stratēģiski svarīgās vietās, kas nodrošina tiešu redzamību ar citām bāzēm vai roveriem. Tās arī paplašina satelītu vai lāzeru sakaru darbības lauku.
Drošas sakaru sistēmas: Mūsu Moon camp ir aprīkots arī ar izturīgām sakaru sistēmām, kas spēj izturēt skarbos Mēness vides apstākļus. Tas varētu ietvert komunikāciju aprīkojuma dublēšanu, rezerves barošanas avotus un aizsarglīdzekļus aizsardzībai pret radiāciju un ekstrēmām temperatūrām.

4.1 - Kāda(-as) zinātniskā(-ās) tēma(-as) būtu jūsu Mēness nometnes pētniecības uzmanības centrā? Paskaidrojiet, kādus eksperimentus jūs plānojat veikt uz Mēness (piemēram, ģeoloģijas, zemas gravitācijas vides, bioloģijas, tehnoloģiju, robotikas, astronomijas u. c. jomās).

Mūsu Moon camp izpētes un izstrādes komanda galveno uzmanību pievērš šādiem jautājumiem:

Regolīta izrakšanas metožu izstrāde: Tiek uzskatīts, ka hēlijs-3 ir iestrādāts Mēness regolītā - irdenas augsnes un iežu slānī, kas klāj Mēness virsmu.
Darbs pie Saules vēja enerģijas vākšanas: Cits potenciāls hēlija-3 ieguves paņēmiens ir vākt to no Mēness virsmas, izmantojot iekārtas, kas spēj uztvert Saules vēja daļiņas. Saules vējš ir lādētu daļiņu plūsma, kas plūst no Saules un bombardē Mēness virsmu. Saules vējš satur hēliju-3 un citus retus izotopus, kurus varētu uztvert un apstrādāt, lai iegūtu hēliju-3.
Strādā pie izotopu atdalīšanas metodēm: Kad hēlijs-3 būs iegūts no regolīta vai savākts no Saules vēja, tas būs jāatdala no citām gāzēm un izotopiem. To varētu panākt, izmantojot tādas metodes kā gāzu hromatogrāfija vai lāzerizotopu atdalīšana. Šīs metodes ietver gāzu atdalīšanu, pamatojoties uz to molekulmasu vai izotopu sastāvu.
uzglabāšanas un transportēšanas līdzekļu izstrāde: Hēlijs-3 ir gāze standarta temperatūrā un spiedienā, tāpēc to nepieciešams uzglabāt un transportēt īpašos apstākļos. Tas varētu ietvert gāzes saspiešanu un uzglabāšanu augsta spiediena konteineros. Transportēšanai varētu izmantot specializētas tvertnes vai cauruļvadus.

5.1 - Ko jūs iekļautu astronautu apmācības programmā, lai palīdzētu sagatavot astronautus lidojumam uz Mēnesi?

Fiziskā sagatavotība un veselība: Astronautiem būtu jābūt lieliskā fiziskā formā, lai tiktu galā ar fiziskajām prasībām, kas saistītas ar dzīvi un darbu uz Mēness. Apmācību programmās varētu iekļaut kardiovaskulāro vingrinājumu, spēka treniņu un lokanības vingrinājumu kombināciju, lai palīdzētu uzturēt vispārējo fizisko formu.
Izdzīvošanas prasmes: Lai dzīvotu uz Mēness, būtu nepieciešamas dažādas izdzīvošanas prasmes, piemēram, spēja būvēt patversmes, atrast un attīrīt ūdeni, kā arī audzēt pārtiku. Apmācību programmās varētu iekļaut tādas izdzīvošanas prasmes kā pirmās palīdzības sniegšana savvaļā, patversmju būvēšana un lauksaimniecības pamattehnikas.
Mēness ģeoloģija un zinātne: Astronautiem, kas piedalīsies misijā uz Mēnesi, būs jābūt apmācītiem arī Mēness ģeoloģijā un zinātniskās pētniecības metodēs. Tas varētu ietvert apmācību par to, kā vākt un analizēt Mēness iežu un augsnes paraugus, kā arī apmācību par laboratorijas metodēm un datu analīzi.
EVA (ekstravehicular activity) apmācība: Ārpusmūžniecības aktivitāšu (EVA) apmācība ir ļoti svarīga astronautiem, kuri veiks pētījumus vai apkopes darbības ārpus sava Mēness biotopa. Apmācību programmās varētu ietvert mācības, kā uzvilkt un novilkt skafandru, kā izmantot kosmosa pārgājienu piesaistes sistēmu un kā lietot aprīkojumu vakuuma vidē.
Komunikācija un komandas darbs: Astronautiem, kas dosies uz Mēnesi, būs cieši jāsadarbojas komandā, kā arī efektīvi jāsazinās ar misijas vadību uz Zemes. Apmācību programmās varētu iekļaut komandas veidošanas vingrinājumus un simulācijas, kā arī mācības par efektīvām saziņas metodēm.
Kosmosa kuģu sistēmas un apkope: Astronautiem, kas piedalīsies misijā uz Mēnesi, būs jāapmāca arī to kosmosa kuģu sistēmu ekspluatācijā un tehniskajā apkopē, ar kuru palīdzību viņi nokļūs uz Mēnesi un no tā. Apmācību programmās varētu iekļaut mācīšanos, kā darboties ar dzīvības nodrošināšanas sistēmām, sakaru iekārtām un dzinējspēka sistēmām, kā arī veikt regulāru apkopi un remontu.

5.2 - Kādi kosmosa kuģi būs nepieciešami jūsu nākotnes misijai uz Mēnesi? Aprakstiet savā Moon camp atrodamos transportlīdzekļus un apsveriet, kā jūs ceļosiet uz Zemi un no Zemes, kā arī izpētīsiet jaunus galamērķus uz Mēness virsmas.

Mēness zemeslodes: Lai nogādātu astronautus un aprīkojumu no orbītas uz Mēness virsmu.
un izpēte.
Mēness roveris: Lai pārvarētu Mēness virsmas nelīdzeno reljefu. Mēness roverus varētu izmantot astronautu un aprīkojuma transportēšanai uz jaunām vietām uz Mēness, kā arī paraugu vākšanai un zinātnisko eksperimentu veikšanai.
Pacelšanās transportlīdzeklis uz Mēness: Lai nogādātu astronautus un aprīkojumu no Mēness virsmas atpakaļ orbītā.
Mēness orbīta: orbītā ap Mēnesi un veikt zinātniskus pētījumus no Mēness virsmas.
Zemes atgriešanās transportlīdzeklis: Atgriešanās no Zemes ir kosmosa kuģis, kas paredzēts astronautu un paraugu transportēšanai no Mēness atpakaļ uz Zemi.
Kravu pārvadājumi: Kravu transportēšanas transportlīdzeklis būtu nepieciešams, lai transportētu aprīkojumu, krājumus un materiālus uz Mēnesi un no tā.
Rūpniecības/būvniecības mašīnas