moon_camp
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.

Aflower

Colegiul Național "Mihai Eminescu"  Suceava-Suceava    Rumānija 17   3 / 1 Angļu valodā
3D projektēšanas programmatūra: Fusion 360



1.1 - Projekta apraksts

Mēness izraisa lielu interesi pētnieku vidū, jo tas var sniegt retzemju elementus, ietekmēt dzīvos organismus un ģeoloģiju. Mūsu mērķis ir sniegt pārskatu par Mēness bāzi, kas paredzēta astoņu astronautu izmitināšanai un kalpo kā komerciāls REE centrs.

Apmetne sastāv no trim stāviem. Pirmajā stāvā un starpstāvā atrodas ieeja, gaisa slūžas, lazarete, divas guļamistabas, katra ar vannas istabu, un katlu telpa. Virtuve un atpūtas zona atrodas starpstāvā. Komandcentrs un laboratorija atrodas pazemē, un paraugus no ārpuses nogādā ar liftu. Augšējā zālē, ko sedz kupols ar augiem, atrodas akvaponiskās fermas, bet apakšējā zālē un komandcentrā ir LED gaismas fermas. 

Bāzei blakus esošā noliktava tiks izmantota, lai uzglabātu lietņus pirms to nosūtīšanas uz Zemi, un tajā būs iekļauta transportlīdzekļu stāvvieta, mašīnas, kas atradīsies krātera apakšā. Lielāko daļu enerģijas nodrošina kodolreaktors. Šī apmetne ir paredzēta, lai atbalstītu pētījumus par Mēness ietekmi uz dzīvajiem organismiem un tā ģeoloģiju, vienlaikus tā būs arī komerciāls retzemju elementu centrs.

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

Apmetne uz Mēness būs ne tikai milzīgs zinātnisks sasniegums cilvēcei, bet arī solis uz priekšu nākotnes kosmosa misijās. Turklāt Mēness industrializācijai būs ievērojama ekonomiska ietekme.

Apmetnes izveide uz Mēness būtu ne tikai nozīmīgs zinātnisks sasniegums, bet arī būtisks solis uz priekšu turpmākajās kosmosa misijās. Papildus zinātniskajam potenciālam Mēness industrializācijai būtu nozīmīga ekonomiskā ietekme. Tāpēc ierosinātās apmetnes galvenais mērķis būtu komerciāls, koncentrējoties uz retzemju elementu, tostarp cerija, itrija, neodīma, disprozija, lantāna, eiropija, skandija, praseodīma, terbija, gadolīnija, erbija un iterbija, ieguvi, attīrīšanu un komercializāciju. Mērķis ir panākt, lai Mēness kļūtu par vēl vienu galveno piegādātāju tādām nozarēm kā viedtālruņi, elektriskie transportlīdzekļi un vēja turbīnas, kas ir atkarīgas no retzemju elementiem, jo Zemes krājumi strauji samazinās. Otrais apmetnes mērķis būtu izpētīt Mēness virsmu, Mēness ģeoloģiju, Mēness vidi un Mēness ietekmi uz augiem, zivīm un tur dzīvojošajiem astronautiem.

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

Šekletona krāteris Mēness dienvidu polā ir atzīts par piemērotu vietu Mēness nometnei, jo tajā ir liels ūdens un gaistošu vielu daudzums. Pastāvīgais krātera malas apgaismojums ļauj izmantot saules enerģiju elektroenerģijas ražošanai, savukārt pastāvīgi ēnainos reģionos var iegūt ledu ūdens un skābekļa ražošanai.

Turklāt Šekletona krāteris atrodas Aitkena baseinā, kas ir viens no plašākajiem ietekmes veidojumiem Saules sistēmā. Šī baseina izpēte var sniegt vērtīgu ieskatu par Mēness ģeoloģisko sastāvu. Turklāt Mēness ģeoloģijas izpēte varētu sniegt svarīgu informāciju par planētu veidošanos, Saules sistēmas vēsturi un Zemes un Mēness sistēmas evolūciju. Tāpēc Šekletona krāteris ir iespēja gan zinātniskiem pētījumiem, gan Mēness nometnes izveidei.

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.

Mēs raķetes sūtīsim piecos posmos. Pirmajā fāzē būs roboti, kas nolīdzinās vietu un sāks rakt pazemē, lai sagatavotu bāzes apakšējo stāvu. Viņi arī uzsāks ledus un skābekļa ieguvi no regolīta rūpnieciskajā zonā un nogulsnēs tos astronautu ierašanās vajadzībām. Nākamajā posmā tiks būvētas sienas un bāzes struktūra, tostarp kupola konstrukcija. Mēs tās izgatavosim, izmantojot locīšanas metodi, lai roboti varētu īsā laikā paši samontēt apmetni. Trešajā un ceturtajā fāzē būs ūdens caurules, elektronika, 3D printeri, kurus izmantosim mēbeļu un ķermeņu izgatavošanai, sēklas un zivju ikri, ko izperēsim uz Mēness, kā arī dažas pārtikas rezerves, līdz fermas sasniegs efektīvu līmeni. Visbeidzot, kad bāze būs izveidota un visi komunālie pakalpojumi darbosies, mēs nosūtīsim astoņus astronautus. Mūsu apmetnei ir apaļa forma ar spēcīgu centrālo punktu un kāpnēm vidū. Mēs izvēlējāmies šādu pieeju, jo tā mums nodrošina vieglu un ātru piekļuvi visām telpām un ļauj vieglāk izvietot kopmītnes un telpas.. Bāze ir sadalīta trīs līmeņos, no kuriem augšējie divi saņem tiešu saules gaismu, kas paredzēta kopmītnēm un fermām, bet pēdējais ir droša pazemes vieta, kur komanda var rīkot sanāksmes ar avārijas izeju.

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

Lai cīnītos pret radiāciju uz Mēness, mēs uzbūvējām ārējās sienas, izmantojot sešus slāņus, sākot no ārpuse: regolīts, alumīnijs, RCC, tukšums, RCC, instalāciju slānis, aerogels un alumīnijs līdz interjers. Līdzās radiācijas izturīgajam stikla kupolam, kas klāts ar piekārtiem augiem, un saimniecībām ap pamatni tie radīs mitru un pastāvīgu vidi. Mūsu galvenajai ieejai bāzē mēs projektējām divas telpas - vienu, kurā astronauti novelk kostīmus, un otru, kas paredzēta dezinfekcijai. Arī liftā, kas tiek izmantots, lai no ārpuses laboratorijā pētījumu veikšanai nogādātu materiālus un citas vielas, ir iebūvēta dezinfekcijas sistēma. Šie divi pasākumi nodrošinās, ka mūsu apmetne vai Mēness virsma netiks piesārņota. Mūsu kodolreaktors ir norobežots no pārējām iekārtām, un avārijas gadījumā netiks ietekmēta dzīvojamā zona vai citas iekārtas. Durvis ir izgatavotas tā, lai pilnībā izolētu telpu, un komandcentrā mēs projektējām tuneli, kas ved ārā, jo tā ir vissvarīgākā telpa, jo šeit notiek lielākā daļa sanāksmju. Tāpēc mēs to izvietojām pazemē, jo gadījumā, ja mūsu bāzi notriektu meteors, komandcentrs, visticamāk, netiktu bojāts un varētu kalpot kā glābšanās ceļš apkalpei. Avārijas gadījumā mēs veicām piesardzības pasākumus un izveidojām aukstā un karstā ūdens, skābekļa uzglabāšanas tvertnes, kā arī mums ir litija bateriju uzglabāšanas telpa, ko nodrošinās kodolreaktors un saules paneļi.

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

Mūsu galvenais skābekļa un ūdens avots ir regolīta ieguve. No rūpnieciskās zonas, kur tiek iegūts regolīts un ražots ledus un skābeklis, caurules novadīs izkusušo ledu uz nometni, lai to attīrītu un laboratorijā iegūtu skābekli. Astoņiem astronautiem viņu vajadzībām un uzdevumiem dienā būs nepieciešami aptuveni 1210 litri ūdens un 4400 litri skābekļa.

Mūsu sekundārais skābekļa avots ir akvaponikas fermas galvenajā augšējā zālē un atpūtas zonā, kur ģenētiski modificēti pipari kalpos kā pārtikas avots astronautiem, bet skābekli palīdzēs nodrošināt piekaramās fermas, kas nosedz kupolu ar Sirds ķēdi. Arī baseinos augs aptuveni 40 kg hlorellas, kas ražos skābekli. Kopā tie dienā saražos aptuveni 500 litrus skābekļa un palīdzēs filtrēt CO2. Tā kā apakšējā stāvā nav tiešas saules gaismas, mums būs mazākas fermas, kurās izmantos LED apgaismojumu, kas veicinās pārtikas un skābekļa ražošanu. Baseinos audzēsim arī Arctic Char zivis, jo tās ir izturīgas pret sasalstošu ūdeni un viegli audzējamas dabā, un tās būs ne tikai olbaltumvielu avots astronautiem, bet arī sniegs labumu hlorellas un piparu audzētavām ar barības vielām bagātu akvakultūras ūdeni.

Tā kā mums ir rūpnieciskā zona, mums būs nepieciešams liels enerģijas daudzums, un mēs izvēlējāmies izmantot kodolreaktoru. Tas nav mūsu vienīgais enerģijas avots, jo mūsu bāzes jumti ir pārklāti ar saules paneļiem, lai pilnībā izmantotu mūsu ģeogrāfiskā stāvokļa priekšrocības. Enerģija tiks uzglabāta baterijās, lai mēs varētu saglabāt tādu pašu efektivitāti nakts laikā vai avārijas gadījumā.

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

Astronautu un fermu notekūdeņi tiks savākti atkritumu tvertnē zem virtuves un pēc tam nonāks laboratorijā esošajā pirmsattīrīšanas atkritumu tvertnē, kur notiks attīrīšanas process. Mēs izvēlējāmies izmantot reverso ūdens osmozi un ierīci, kas savieno notekūdeņu tvertni laboratorijā ar citu tīra ūdens tvertni. Trīs citas tvertnes ir secīgi savienotas ar galveno filtrētā ūdens tvertni, un katrā no tām ir vārsts avārijas gadījumiem. No centrālās tvertnes pa caurulēm tiks atjaunota ūdens cirkulācija. Pārējos notekūdeņus vai atkritumus, kurus mums neizdevās attīrīt, kā kompostu piegādās bumbuļpiparu audzētavām. Tā kā mums visapkārt bāzei ir aļģu baseini un cita veģetācija, gaiss tiks pārstrādāts skābeklī un radīs dabisku vidi.

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

Lai uzturētu sakarus ar Zemi un citām apdzīvotām vietām, ap Mēnesi riņķos satelīti, kas pārraidīs vērtīgu informāciju. Arī mūsu bāzē viena no lielākajām un svarīgākajām zonām ir komandcentrs. Tajā astronauti laiku pa laikam rīkos sanāksmes un izmantos tādas noderīgas ierīces kā portatīvie datori, Šekletona krātera topogrāfiskā karte un plašs ekrāns, ko izmantos dažādu plānu attēlošanai un video sanāksmēm ar komandu uz Zemes. Arī ārkārtas vai pēkšņu izsaukumu gadījumā mēs izstrādājām grafiku mūsu astronautiem, lai komandcentrā vienmēr strādātu viens cilvēks, kas visu laiku būtu modrs un būtu gatavs atbildēt.

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).

Mēs vēlamies analizēt regolītu ideālā vidē un pētīt Mēness ģeoloģiju, lai uzzinātu vairāk par tā agrīno vēsturi. Tāpat mēs gribēsim noskaidrot, kā augi un zivis reaģē uz uzturēšanos uz Mēness. Laboratorijā mēs veiksim eksperimentus, lai noskaidrotu, kā zema gravitācija ietekmē dzīvās radības. Mēs arī gribēsim noskaidrot, kā radiācija ietekmē augus un zivis. Turklāt mēs vēlamies izpētīt, kā cilvēka organisms reaģē uz starojumu uz Mēness, un noskaidrot.

Tā kā mūsu postenis atrodas lielākajā un vecākajā Mēness veidojumā - Aitkena baseinā, viens no mūsu pētījumu virzieniem būs tur atrodamo iežu paraugu ņemšana un analīze, kas palīdzēs mums uzzināt vairāk par Mēness sastāvu un tā veidošanos.

Turklāt mēs ne tikai izmantosim fermas, lai nodrošinātu pārtiku/skābekli, bet arī lai analizētu augu uzvedību Mēness vidē. Mēs pētīsim izmaiņas, kas rodas mikrogravitācijas un mākslīgās vides simulācijas dēļ to augšanai, kā arī pārbaudīsim dažādas metodes to audzēšanai, izmantojot dažādus parametrus to augšanā, lai atrastu optimālās metodes.

Mēs aplūkosim arī dzīvo organismu, jo īpaši zivju, reakcijas akvaponikas audzētavās. Mūsu mērķis ir noteikt iespējamās izmaiņas to uzvedībā un organismā.

Turklāt mūsu pētījumi ir vērsti uz Mēness vides ietekmi uz astronautiem, uz to, kā tā ietekmē viņu veselību gan fiziski, gan garīgi, un uz metodēm, kā pārvarēt šo ietekmi.

Mūsu mērķis ir uzzināt pēc iespējas vairāk par Mēnesi un tā vides ietekmi uz mums, kā arī par to, kā mēs varētu pielāgoties, lai varētu uzlabot savas metodes turpmākajās kosmosa misijās.

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

Pirms astronautu nosūtīšanas uz Mēnesi viņiem būs jāiziet intensīva apmācības programma, kas ļaus apgūt dažādas prasmes. Šai apmācībai būs jābūt gan fiziski, gan garīgi sarežģītai, lai pārliecinātos, ka astronauti spēs izturēt skarbos apstākļus kosmosā un uz Mēness. Apmācību programmas pamatā būs zināšanas par lidojumiem kosmosā un kosmosa kuģu sistēmām, un tā sniegs astronautiem zināšanas par tādām sistēmām kā navigācija, dzinējspēks, komunikācijas un dzīvības atbalsta sistēmas.

Tā kā uz Mēness nav atmosfēras, astronautiem būs jāapmāca strādāt skafandros vakuuma vidē. Šī apmācības daļa ietvers manevrēšanu un instrumentu lietošanu skafandrā, mācīšanos, kā ekspluatēt un uzturēt skafandrus, kā arī to, kā rīkoties, ja varētu rasties noplūdes vai plīsumi. Viens no mūsu galvenajiem mērķiem ir Mēness ģeoloģijas izpēte un tas, kā dzīvās radības reaģē uz Mēness vidi, tāpēc astronautiem būs jāapgūst zināšanas par Mēness ģeoloģiskajām īpatnībām, kā ņemt Mēness, kā arī zivju, augu un cilvēku paraugus un veikt eksperimentus ar tiem. Viņiem būs jāattīsta savas zināšanas bioloģijā, ķīmijā, ģenētikā un ģeoloģijā. Kosmosa misijas izolētība var būt psiholoģiski sarežģīta, un apkalpei būs jāiziet psiholoģiska apmācība, lai attīstītu pārvarēšanas mehānismus un stresa vadības metodes. Viņiem būs jābūt arī fiziski labā formā, lai izturētu kosmosa lidojumu grūtības. Astronautiem misijas laikā būs jāiemācās sadarboties komandā, un, tā kā misijā piedalīsies cilvēki no dažādām valstīm, lai misija būtu veiksmīga, ir nepieciešama komandas darba un kultūras apmācība.

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.

Mums būs 4 roboti, kas palīdzēs astronautiem: 

Kravas automašīna tiks izmantota, lai pārvadātu lietņus starp industriālo zonu un noliktavu, kur mēs tos noglabāsim pirms nosūtīšanas uz Zemi;
Uzturēšanas robots;
Roveris ļaus astronautiem īsā laikā veikt lielus attālumus, lai pārbaudītu aprīkojumu, citus robotus un ārējās iekārtas;
Derīgo izrakteņu ieguves robots sasmalcinās rūdas, regolītu un ledu, pēc tam novirzīs tos telpā, kur karstums tiks palielināts līdz tieši 100 grādiem pēc Celsija, lai ūdens izietu cauri sietiņam, bet pārējā masa tālāk nonāktu separatorā ar magnētiem, kas sašķiro metālus dažādos konteineros.

Nākotnē mūsu bāzi varētu paplašināt, izmantojot vairāk ieguves robotu, vairāk kravas automašīnu un lielākas noliktavas, lai retzemju izejvielas biežāk sūtītu uz Zemi un tādējādi palielinātu apmetnes efektivitāti.