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.

Bartholdi Space Program

  Otrā vieta - EKA dalībvalstis

Bartholdi licejs  Colmar-Grand Est    Francija 18, 17   6 / 2 Angļu valodā
3D projektēšanas programmatūra: Blender



Youtube Video Link:


1.1 - Projekta apraksts

Stīvens Hokingss ir teicis: "Aprobežoties tikai ar zemes lietām, nozīmētu ierobežot cilvēka garu."

Paturot prātā šo citātu, mēs iecerējām cilvēces jaunās mājas - Hestiju. Hestija sastāv no daudziem sešstūrainiem Mēness moduļiem, kas sniedz vislielāko labumu no visām iespējamām formām. Katrs no tiem ir patstāvīgs un savienots ar citiem, pateicoties gaisa slūžām, kas regulē spiedienu un kavē nelaimes gadījumu izplatīšanos. Hestia pamatā bija vēlme izveidot optimizētu bāzi.

Pirmkārt, astronautu ikdienai ir atvēlēta zona ar lielu moduli, ko sauc par "galveno moduli", kurā atrodas virtuve, skafandri un saziņas līdzekļi ar Zemi. Pēc tam ir vēl viena zona, kas veltīta darbam un ko veido audzēšanas, uzglabāšanas un laboratorijas moduļi.

Astronautiem ir svarīga labsajūta, tāpēc mēs domājām par atpūtas moduli ar stiklotiem griestiem, kas paveras uz kosmosu. Ja astronauti jūtas nomākti, šis Mēness modulis ir veids, kā nomierināties un apbrīnot mūsu pasaules plašumus.

Visbeidzot, ārpus bāzes būs nelieli baseini, kas paredzēti ūdens un Mēness regolīta elektrolīzei un elektroenerģijas ražošanai, pateicoties saules paneļiem.

Tādējādi Hestia ir droša, optimāla un patīkama bāze.

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

Mūsu misijai ir divi mērķi. Pirmais ir izpētīt, vai cilvēce var dzīvot, pielāgoties un attīstīties uz cita debesu ķermeņa, kas nav Zeme.

Hécate I misija būs Hestia ieviešana un palaišana, savukārt Hécate II misija būs astronautu ierašanās. Pēdējā no tām ļaus mums atklāt un izpētīt Mēnesi, lai labi iepazītos ar tā īpašībām un iekarotu zilās planētas pavadoni. Šeit ir mūsu otrais mērķis.
Tādējādi, iepazīstot Mēnesi, mēs kļūstam zinošāki par citiem debess ķermeņiem un varam progresēt visuma zinātnēs.

Turklāt Hestia ir pirmais solis uz lielākām perspektīvām. Patiešām, pēc Hestia mēs varēsim izveidot citas bāzes ar dažādiem mērķiem, piemēram, kosmosa raķešu montāžu, kas nevarētu izlidot no Zemes, un to palaišanu no Mēness. Tādā veidā mūsu satelīts kalpos kosmosa raķešu, kas sasniedz attālus galamērķus, būvēšanai.

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

Mēs izvēlējāmies būvēt savu bāzi uz Šekletona krātera grēdām, kas atrodas netālu no Mēness dienvidpola. Šī vieta ir ideāli piemērota, lai īstenotu mūsu projektu.
Šai ierīcei ir tādas ievērojamas priekšrocības kā vāja siltuma amplitūda un liels saules gaismas daudzums. Pēdējais nodrošina bāzei apmierinošu elektrisko jaudu.

Turklāt ūdens klātbūtne lielos daudzumos (ledus veidā) ir ideāli piemērota, lai uzņemtos bāzes vajadzības, kā arī iegūtu ūdeņradi, kas ir vitāli svarīgs uzliesmojošas vielas ražošanai.

Ievērības cienīgs aspekts: Šekletona krāteri ieskauj daudz materiālu, kas, visticamāk, ir iegūstami, piemēram, regolīts.

Visbeidzot, krātera tuvums Dienvidpola-Aitkena baseinam piedāvā astronautiem iespējas veikt pētījumus, pateicoties šīs vietas neparastajām īpašībām.

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.

Pirmā misija ar nosaukumu Hécate I nosūtīs uz Mēnesi nepieciešamo aprīkojumu bāzes būvniecībai. Mūsu bāze tiks būvēta, sākot no svarīgākajām un sine qua non detaļām, pateicoties robotu roveriem, kas spēj nest smagas kravas.

Bāze būs sadalīta vairākās telpās ar gaisa slūžām, un tā tiks organizēta kā Mēness moduļi. Tādējādi būs iespējams pakāpeniski izveidot galveno moduli, kā arī daļas, kas nepieciešamas, lai uzturētu dzīvi uz kuģa. Pārējās daļas tiks izvietotas vēlāk, pēc astronautu izvietošanas Hécate II laikā.

Mēs vēlējāmies iegūt formu, kas nodrošina labu pieejamās telpas organizāciju un ir viegli saliekama kopā. Tāpēc mēs izvēlējāmies sešstūri - formu, kas atbilst visām prasībām.
Turklāt, lai samazinātu mūsu moduļu izmaksas un kopējo svaru, tie būs izgatavoti no ļoti izturīga daudzslāņu Vectran poliestera. Kad kosmosa raķetes nolaidīsies, vienīgā nepieciešamā darbība būs moduļu piepūšana ar ozonu, ko drīz vien aizstās no Mēness ledājiem iegūts ūdens. Moduļu grīdu veidos titāna plāksnes.

Visbeidzot, bet ne mazāk svarīgi - bāze tiks pārklāta ar regolīta slāni, ko no Mēness zemes izraks pārnēsājams robots.

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

Bāze tika projektēta tā, lai aizsargātu astronautus un ļautu viņiem attīstīties ideālos apstākļos.
Mēness vide ir naidīga, tāpēc daudzslāņu poliesteris, no kura izgatavoti mūsu moduļi, atbilst šiem ierobežojumiem. Tas ir efektīva aizsardzība pret kosmosa atlūzām, jo tā izturība ir piecas reizes lielāka nekā tērauda un desmit reizes lielāka nekā alumīnija.

Turklāt, pateicoties pamatnes piepūšamajām īpašībām, ārējo un iekšējo slāni atdala gāze - ozons, kas absorbē lielāko daļu saules UV starojuma. Pēc tam šo telpu pakāpeniski aizpilda ūdens, kas ir labāks saules izolators nekā ozons un nodrošina pietiekamu hermētiskumu.
Turklāt ap mūsu bāzi tiks izvietota vēl viena aizsardzība - regolīts. Regolīts kalpos kā vairogs, kas mazina saules starojumu.
Lai novērstu infekcijas un putekļu uzkrāšanos bāzē, pirms katras ieejas un starp audzēšanai izmantotajiem moduļiem tiks izbūvētas sterilizācijas telpas. Turklāt noplūdes vai darbības traucējumu gadījumā netiks ietekmēti visi moduļi, jo katrs no tiem būs neatkarīgs no pārējiem. Tagad briesmu izplatīšanās risks ir novērsts. Katru moduli sadala dekompresijas kamera.

Visbeidzot, moduļi, kuros var notikt negadījumi, piemēram, laboratorijas vai elektrocentrāle, ir novietoti malā, lai gadījumā, ja kaut kas notiktu, tas neietekmētu galveno moduli.

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

Piekļuve resursiem cilvēku vajadzību apmierināšanai ir viens no galvenajiem Hestia veiksmes faktoriem.

Vispirms no Zemes tiks atvestas biļetes, bet, kad Hécate II būs uzstādīta un darbosies, visi dārzeņi tiks audzēti uz vietas. Bāzē būs tikai tādi produkti, kurus ir viegli audzēt tur, kur vieta un laiks ir ierobežoti. Mums bija jādomā par daudzumu, ko var saražot, kā arī par ūdens un mēslojuma prasībām. Dažiem dārzeņiem ūdens un mēslojums ir maz vai nav vajadzīgs vispār (kartupeļi, lēcas, sarkanās bietes, zaļās pupiņas, spināti un sarkanie augļi). Lai imitētu gadalaikus, pie katras virsū esošās kultūras audzēšanas tiks novietotas UV lampas, tādējādi optimizējot Mēness bāzes ierobežoto telpu. Iespējams, mēs plānojam nodarboties ar zivkopību. Astronautiem būs pieejams ūdens, pateicoties ledum, kas atrodas uz Mēness zemes.

Roveris ar saules paneļu palīdzību sildīs iepriekš izurbto netīro ledu, līdz tas izkusīs. Neatkarīgi no tā, vai ūdens tiek izmantots dušās, mašīnās vai rodas astronautu sviedru izdalīšanās rezultātā, tas tiks pārstrādāts, pateicoties filtrēšanai, līdz atkal kļūs pilnībā izmantojams. Tas tiks uzglabāts īpaši šim nolūkam paredzētos moduļos.
Gaisa un elektrības nodrošināšana ir tikpat svarīga, lai misija noritētu raiti un astronauti izdzīvotu ilgtermiņā. Arī šoreiz tiek izmantots ūdens. Patiešām, elektrību, tāpat kā gaisu, ražos nelieli baseini, kuros notiks ūdens elektrolīze un uz kuriem būs izvietoti saules paneļi.

Cita iekārta nodrošinās elektrības un gaisa plūsmu caur pamatni. Kamēr elektroenerģija tiek uzglabāta modulī, pa bāzi pārvietojas gaiss, kas pēc tam tiek pārstrādāts atkārtotai izmantošanai.

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

Vēl viens svarīgs misijas labās prakses ieguldījums ir maksimāli atkārtoti izmantot savus atkritumus, lai nodrošinātu lielāku neatkarību no Zilās planētas. Tādējādi, lai nodrošinātu Hestia ilgtspēju, ir nepieciešams pārstrādāt urīnu, piemēram, fekālijas.

Urīns tiks attīrīts, filtrējot, lai to varētu lietot atkārtoti. Ūdens ir vitāli svarīgs astronautiem un vispārīgi cilvēkam ir vērtīgs resurss. Spēja to ražot šādā veidā ir liela vērtība.

Fekālijas tiks izmantotas kā mēslojums bāzes stādījumu augšanai. Patiešām, saprātīgi izmantojot ekskrementus un pievienojot tos citiem dabiskajiem mēslošanas līdzekļiem, mēslojuma daudzuma iegūšana uz Mēness ir apmierinošs veids.

Šīs metodes nodrošina astronautiem patiesu autonomiju.

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

Šekletona krāterī nav iespējams uzturēt tiešu kontaktu ar Zemi, ja tiek izmantoti satelītantenas.

Mēness riņķošanas ap Zemi dēļ Šekletona krāteris nav bieži redzams un lielākajā daļā laika periodu paliek paslēpts. Lai to pārvarētu, Šekletona krātera atrašanās vietā jānovieto ģeostacionārs retranslācijas satelīts, kas būtu orientēts 30° leņķī pret Zemi attiecībā pret krāteri un pārraidītu Hestia sakaru datus uz TDRS (Tracking and Data Relay Satellites) satelītiem. Šādā veidā Hestia uzturēs gandrīz nepārtrauktu saziņu ar Zemi (var rasties daži pārtraukumi, kad saziņa pārslēgsies uz citu TDRS satelītu).

Citās Mēness bāzēs, kas atrodas 100 km attālumā no Hestijas, ir iespējams izmantot ratiņtālruņus. Ja attālums ir lielāks par 100 km, katrā bāzē varēsim izvietot satelītantenas un sazināties, izmantojot satelītu sistēmu.

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).

Hecate II misijas laikā tiks veikti šādi eksperimenti;

- Augu uzvedības izpēte: salīdzināt augšanas ātrumu un kvalitāti ar Zemē izmērīto, izpētīt zemas gravitācijas ietekmi uz dīgtspēju un ražu, novērot augšanu substrātā, kas sastāv no Mēness augsnes: vai augu vajadzības pēc barības vielām ir apmierinātas?

- Mēness augsnes sastāva izpēte: iespējamo smago metālu vai minerālvielu meklēšana, kas apdraud astronautu veselību, jo īpaši tad, ja tiek lietoti augi, kas audzēti substrātā, kas satur Mēness augsni.

- Mēness iekšējās uzbūves izpēte (materiālu raksturs un blīvums), izmantojot seismisko viļņu izplatīšanos, lai atrastu izmantojamus resursus.

- Bāzes apkārtnes izpēte, lai kartētu izmantojamos ledus posmus.

- Vienšūnu organismu uzvedības izpēte :

¤ Physarum polycephalum: rezultātu salīdzinājums ar rezultātiem, kas iegūti uz Zemes un uz SKS.

¤ Maizes raugs (Saccharomyces cerevisiae): zemas smaguma pakāpes ietekme uz maizes cepšanas procesu.

- Ikdienas apkalpes miega analīze: bioloģiskais pulkstenis, miega kvalitāte, reakcija uz dienas un nakts cikla maiņu.

- Pētījumi par zemas gravitācijas ietekmi uz cilvēka organisma darbību: smadzeņu un sirdsdarbību, asinsriti, muskuļu darbību, elpošanas spēju, gremošanu, zarnu tranzītu, nieru darbību, mikrobiotu.

- Pētījums par dzeltenās miltrasas (Tenebrio molitor) dzīves ciklu: kāpura stadija (miltrasa) ir olbaltumvielu avots astronautiem.

- Izpētes projekti, lai skolēni uz Zemes varētu veikt vienkāršus eksperimentus un salīdzināt iegūtos rezultātus ar rezultātiem, kas iegūti uz Mēness.

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

Misijas laikā uz Mēness ir ļoti svarīgi spēt pielāgoties jaunai, naidīgai un neprognozējamai videi un zināt, kā pareizi reaģēt jebkurā neparedzētā situācijā. Tāpēc Hécate misijas apkalpei ir jāizpilda ilga un stingra apmācību programma. Šī programma sastāv no mācību kursiem, lai pilnveidotu angļu un krievu valodas zināšanas, speleoloģijas, izdzīvošanas apmācības un ilgstošas simulētas uzturēšanās uz Mēness.

Angļu un krievu valodas apguve ļauj apkalpei vieglāk sazināties.

Runājot par speleoloģijas kursiem, šķiet, ir svarīgi zināt, kā attīstīties alās vai tuneļos, lai atvieglotu pazemes pētījumus uz Mēness, kur astronauti sekmīgi pabeigs savus pētījumus.

Turklāt viņiem ir svarīgi zināt, kā ilgstoši dzīvot patstāvīgi, jo, atrodoties uz Mēness (vairāk nekā 380 000 km no Zemes), astronautiem nav iespējams ātri palīdzēt. Tāpēc četriem misijas dalībniekiem būs jāiziet simulētas dzīves periodi bāzē, kur viņu mēness dzīvesveids tiks atjaunots uz Zemes. Tādējādi apkalpe pieradīs pie aprīkojuma, ko izmantos topošajā bāzē, pie topošā uzvalka un iemācīsies dzīvot kopā ilgāku laiku.

Šie apmācību kursi notiks nevis Jūtā vai Izraēlā, kā tas notiek, gatavojoties dzīvei uz Marsa, bet gan Antarktikā, kur aukstais, izolētais un akmeņainais tuksneša klimats ir līdzīgs Mēness klimatam. Turklāt stāvais, klinšainais, sasalušais reljefs ir arī labs veids, kā izmēģināt transportlīdzekļus, kurus astronauti izmantos uz Mēness.

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.

Lai nosūtītu visu nepieciešamo aprīkojumu bāzes izveidei uz Mēness un apkalpei, esam plānojuši nosūtīt divas dažādas raķetes (Hécate I un II). Pirmā raķete nogādās aprīkojumu bāzes izveidei, kā arī dažādus roverus, bet otrā - apkalpi.

Līdz to ierašanās brīdī roveri, ko nosūtīs ar pirmo raķeti, jau būs samontējuši minimālo aprīkojumu. Dažiem no šiem roveriem būs jānosedz bāze ar regolītu, kas ir dabiska aizsardzība pret kosmisko starojumu.

Citi roveri tiks izmantoti, lai no Mēness virsmas iegūtu ledu, kas pēc tam tiks izkausēts un nogādāts bāzē.

Visbeidzot, divi cilvēki vienā roverī izpētīs Mēnesi, vispirms dažas stundas, jo braukšana pa Mēness zemi ir sarežģīta.

Tikai labi nostiprinājušies, mēs varēsim doties tālāk un uz ilgāku laiku.