odkrycie interaktywny obraz

Galeria projektów Moon Camp Pioneers 2022 - 2023

 

W Moon Camp Pioneers zadaniem każdego zespołu jest zaprojektowanie w 3D kompletnego obozu księżycowego przy użyciu wybranego oprogramowania. Muszą również wyjaśnić, w jaki sposób będą wykorzystywać lokalne zasoby, chronić astronautów przed niebezpieczeństwami w kosmosie i opisać obiekty mieszkalne i robocze w swoim obozie księżycowym.

Lunarix

Pierwsza eksperymentalna szkoła publiczna  Tbilisi-Tbilisi    Georgia 16, 15   4 / 3 Angielski
Oprogramowanie do projektowania 3D: Fusion 360



1.1 - Opis projektu

"Lunarix" rozpoczyna ekscytujący projekt mający na celu założenie obozu księżycowego po południowej stronie Księżyca, na kraterze Shackleton. Głównym celem projektu jest prowadzenie badań naukowych i eksploracja tego wyjątkowego regionu Księżyca. Zespół astronautów stacjonujących w obozie księżycowym przeprowadzi szeroki zakres eksperymentów i badań, aby odkryć tajemnice Księżyca i poszerzyć naszą wiedzę na temat jego właściwości.

Jednym z kluczowych celów projektu Lunarix jest przeprowadzenie dogłębnych badań geologii Księżyca, w tym jego gleb i formacji skalnych, aby lepiej zrozumieć jego skład i pochodzenie. Badania te pomogą nam lepiej zrozumieć historię geologiczną Księżyca i zapewnią wgląd w proces formowania się naszego Układu Słonecznego.

Zespół "Lunarix" będzie również badał atmosferę Księżyca, przeprowadzając eksperymenty, aby dowiedzieć się więcej o jej naturze i charakterystyce. Badania te pomogą nam lepiej zrozumieć środowisko Księżyca i jego wpływ na przyszłe misje księżycowe i działalność człowieka.

Oprócz badań naukowych, projekt obozu księżycowego "Lunarix" obejmie również zapewnienie astronautom wszystkich niezbędnych potrzeb życiowych.

1.2 - Dlaczego chcesz zbudować obóz księżycowy? Wyjaśnij główny cel swojego obozu księżycowego (na przykład cele naukowe, komercyjne i/lub turystyczne).

Nasz obóz księżycowy będzie poświęcony głównie badaniom naukowym. Tymczasowe podróżowanie na Księżyc bez bazy utrudnia prowadzenie badań. Budowa obozu na Księżycu może wydawać się kosztowna, ale w rzeczywistości częste odwiedzanie Księżyca w celu prowadzenia badań będzie kosztować więcej w dłuższej perspektywie. Tak więc zbudowanie tej przestrzeni dla astronautów i naukowców umożliwi prowadzenie długoterminowych badań właśnie tam i wtedy. Badania będą postępować w krótkich okresach. Chociaż na początku będzie to głównie miejsce poświęcone poszerzaniu naszej wiedzy o Księżycu, uważamy, że ma potencjał, aby stać się popularnym miejscem dla turystów. Uczynienie tego obozu miejscem turystycznym pokryje również koszty jego budowy.

2.1 - Gdzie chcesz zbudować swój Księżycowy Obóz? Wyjaśnij swój wybór.

Wybraliśmy krater Shackleton, ponieważ panuje w nim stała jasna ciemność. Oferuje on obie te skrajności w jednym miejscu: Fragmenty krawędzi krateru pozostają w prawie całorocznym świetle słonecznym, podczas gdy dno krateru jest stale ciemne. Księżyc jest miejscem zasadniczo pozbawionym atmosfery i ciekłej wody, więc odwiedzający go astronauci muszą zabrać ze sobą wszystkie swoje materiały eksploatacyjne - co jest ciężkim i kosztownym przedsięwzięciem.

Jednak bezzałogowe statki kosmiczne dostarczyły dobrych dowodów na istnienie złóż lodu w zacienionym wnętrzu Shackletona - zachowanych przed parowaniem dzięki wyjątkowo niskim temperaturom tam panującym, więc możliwe i ważne jest również wykorzystanie tego zasobu do pozyskiwania i filtrowania wody na Księżycu.

Światło słoneczne jest również ważne ze względu na energię elektryczną, którą może dostarczyć. Eksploracja kosmosu wymaga energii elektrycznej i chociaż możemy sprowadzać tę energię z Ziemi, preferowane jest generowanie jej na miejscu za pomocą paneli słonecznych (jak na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej).

2.2 - Jak zamierzasz zbudować swój księżycowy obóz? Zastanów się, jak możesz wykorzystać naturalne zasoby Księżyca i jakie materiały musiałbyś przywieźć z Ziemi. Opisz techniki, materiały i swoje wybory projektowe.

Budowa obozu na Księżycu musi być starannie zaplanowana. Ważne jest, aby każda osoba w obozie była bezpieczna, dlatego obóz musi być zbudowany we właściwej lokalizacji, z odpowiednich materiałów. Moon camp można zbudować przy użyciu różnych metod. Po pierwsze, aby zminimalizować ilość odpadów, wykorzystamy technologię druku 3D. Technologia druku 3D może zostać wykorzystana do budowy obozu. Regolit może być użyty jako materiał do drukowania lub możemy schłodzić stopiony pył i glebę i przekształcić je w obsydian. Regolit Księżyca będzie również wykorzystywany do budowy ścian ekranujących promieniowanie. Tlen i wodór mogą być wydobywane z gleby Księżyca i wykorzystywane do podtrzymywania życia i jako paliwo.

2.3 - W jaki sposób obóz księżycowy chroni i zapewnia schronienie astronautom przed surowym środowiskiem Księżyca?

Jako zespół poświęcony eksploracji i badaniom naukowym, Lunarix rozumie kluczowe znaczenie zapewnienia bezpieczeństwa naszym astronautom w obozie na Księżycu.

Materiał użyty do budowy obozu księżycowego będzie w stanie wytrzymać trudne warunki księżycowe, w tym ekstremalne wahania temperatury, uderzenia mikrometeorytów i ekspozycję na promieniowanie. 

Astronauci będą dysponować specjalistycznym sprzętem do poruszania się poza obozem, w tym łazikami, wózkami księżycowymi oraz narzędziami do wykopalisk i zbierania próbek. Używane będą skafandry EVA (Extravehicular Activity), chroniące astronautów przed próżnią kosmiczną i zapewniające wsparcie życiowe. Skafandry te będą wyposażone w osłony przed promieniowaniem, regulację temperatury i trwałą konstrukcję, aby wytrzymać ścieranie księżycowej gleby.

Wewnątrz obozu powietrze będzie filtrowane w celu usunięcia wszelkich cząstek pyłu księżycowego, ale astronauci będą musieli nosić maski z odpowiednimi filtrami w zależności od jakości powietrza.

Aby zapobiec przedostawaniu się szkodliwego powietrza do obozu księżycowego, podczas procesu budowy zostanie podjętych kilka środków ostrożności. Zastosowane zostaną hermetyczne techniki konstrukcyjne, aby upewnić się, że w strukturze obozu nie ma żadnych szczelin ani przecieków.

Będziemy rozważać zminimalizowanie infiltracji pyłu z powierzchni Księżyca, więc wdrożymy odpowiednie śluzy powietrzne i procedury odkażania dla astronautów wchodzących i wychodzących z obozu. 

Powierzchnia Księżyca jest narażona na wyższe poziomy promieniowania w porównaniu z Ziemią, w tym promieniowania słonecznego i kosmicznego. Dlatego też obóz zostanie zaprojektowany z wykorzystaniem materiałów ekranujących promieniowanie, takich jak grube warstwy regolitu lub innych materiałów pochłaniających promieniowanie, aby chronić astronautów przed szkodliwym promieniowaniem.

Będziemy wyposażeni w zapasowe systemy zasilania, redundantne systemy podtrzymywania życia i protokoły awaryjne, aby zapewnić bezpieczeństwo w przypadku jakichkolwiek nieprzewidzianych zdarzeń.

3.1 - W jaki sposób obóz księżycowy zapewni astronautom zrównoważony dostęp do podstawowych potrzeb, takich jak woda, żywność, powietrze i energia?

Woda

Po pierwsze, przetransportujemy ze sobą wodę z Ziemi. Ale na Księżycu będziemy potrzebować jej znacznie więcej, aby utrzymać wszystkich i wszystko w porządku. Wykorzystamy więc lód do produkcji wody. W wyniku topnienia lodu otrzymamy ciecz, a następnie przefiltrujemy ją i uzyskamy wodę zdatną do picia i użytku. 

Użyjemy elektrolizy, aby rozdzielić wodę na wodór i tlen i również je wykorzystać.

 Żywność

Wyżywienie ludzi w obozie księżycowym wymagałoby pomysłowych rozwiązań ze względu na brak zasobów na Księżycu. Jedną z najlepszych opcji może być uprawa roślin przy użyciu hydroponicznych systemów opartych na odpadach biologicznych obok modułów szklarniowych, ale wcześniej możemy zabrać na Księżyc wstępnie zapakowaną, termostabilizowaną, zamrożoną żywność. Jedzenie powinno wystarczyć, zanim obóz zacznie samodzielnie uprawiać owoce i warzywa.

 

 

 Power

Optymalnym podejściem do generowania energii elektrycznej na Księżycu byłyby panele słoneczne. 

Wykorzystując drukarkę 3D opartą na regolicie, możemy produkować panele słoneczne przy użyciu księżycowych materiałów i zasobów. Znacznie zmniejszyłoby to potrzebę transportu w pełni zmontowanych paneli słonecznych z Ziemi. Takie podejście mogłoby zapewnić zrównoważone źródło energii elektrycznej dla codziennych potrzeb astronautów, operacji łazika i wymagań technologicznych, zmniejszając zależność od zasobów ziemskich.

 Air

Niewątpliwie powietrze jest najważniejszym i niezbędnym zasobem. Nowe badania pokazują, że księżycowa gleba zawiera aktywne związki, które mogą przekształcać dwutlenek węgla w tlen i paliwa. Podczas badań programu Apollo Uniwersytet Florydy poinformował, że z powodzeniem wyhodował rośliny z nasion zasadzonych w próbkach Księżyca, co oznacza, że możliwe jest posiadanie szklarni w obozie księżycowym i przy pomocy niebieskich świateł oraz zasobów wody, które pozyskamy ze złóż lodu w zacienionym wnętrzu Shackletona.

3.2 - Jak twój obóz księżycowy poradzi sobie z odpadami wytwarzanymi przez astronautów na Księżycu?

Odpady na Księżycu mogą stać się kłopotliwe podczas życia tam. Raporty National Aeronautics and Space Administration (NASA) mówią, że ludzie pozostawili na Księżycu około 500 000 funtów śmieci. Ponieważ zabieranie z powrotem nieistotnego sprzętu i odpadów, które astronauci będą produkować podczas życia tam, byłoby niewygodne i trudne, rozwiązaniem tego problemu jest wykopanie gleby księżycowej i zakopanie odpadów. NASA pracuje obecnie nad projektem RASSOR. 

RASSOR to księżycowy robot górniczy, który umożliwi kopanie w księżycowej glebie i regolicie. Celem tych koparek jest przetransportowanie regolitu do księżycowego zakładu przetwórczego i wydobycie wodoru, tlenu i wody, które mogą być wykorzystane w systemach podtrzymywania życia astronautów na Księżycu.

3.3 - W jaki sposób obóz księżycowy będzie utrzymywał łączność z Ziemią i innymi bazami księżycowymi?

Operatorzy Deep Space Network będą odbierać polecenia, dzielić je na bity cyfrowe, kierować anteny radiowe na statek kosmiczny i wysyłać te polecenia za pomocą fal radiowych.

   Wiemy, że sam Księżyc blokuje sygnały radiowe, uniemożliwiając komunikację między Ziemią a jakimkolwiek statkiem kosmicznym. Ale wiemy również, że lądownik i łazik mogą komunikować się z nami za pomocą satelity przekaźnikowego Queqiao, który ma ścieżkę komunikacyjną do naziemnej stacji radioteleskopowej na Ziemi i będziemy ich używać na Księżycu. Za ich pomocą będziemy w stanie odbierać i wysyłać informacje z Ziemi na Księżyc i z powrotem. 

    Astronauci będą komunikować się ze sobą w przestrzeni kosmicznej podczas spacerów kosmicznych za pomocą fal radiowych. Sygnał fal radiowych zostanie wysłany do ich zestawów słuchawkowych, które następnie przetłumaczą sygnał na formę dźwięku

4.1 - Na jakim temacie naukowym (tematach naukowych) skupią się badania w twoim obozie na Księżycu? Wyjaśnij, jakie eksperymenty planujesz przeprowadzić na Księżycu (na przykład w zakresie geologii, środowiska o niskiej grawitacji, biologii, technologii, robotyki, astronomii itp.)

Nie wiemy tak wielu rzeczy o Księżycu. Naszą misją będzie więc odkrycie jak największej liczby rzeczy. Z tego powodu przeprowadzimy badania naukowe w zakresie biologii, geologii i grawitacji. Na początku planujemy zbadać minerały występujące na Księżycu, szczególnie w jego południowej części, ponieważ tam będzie znajdował się obóz. Chcemy dowiedzieć się, jakie pierwiastki chemiczne zawiera ziemia księżycowa i jakie mają one właściwości, czy są przydatne do uprawy roślin i tym podobnych. Oprócz minerałów i pierwiastków chemicznych, chcemy odkryć ciemną stronę Księżyca. Jak wiemy, Księżyc zwrócony jest do Ziemi tylko jedną stroną, więc jest ona lepiej zbadana niż jego druga, ciemna strona. Chcemy więc zbadać wiele rzeczy dotyczących tej nieznanej, tajemniczej strony.

5.1 - Co uwzględniłbyś w programie szkolenia astronautów, aby pomóc im przygotować się do misji na Księżycu?

Wszyscy wiemy, że konieczne jest szkolenie astronautów, zanim udadzą się w kosmos i będą tam żyć przez tak długi czas, z dala od tlenu, wody, stabilnej temperatury i zielonych terenów.

Kandydaci na astronautów wezmą udział w zajęciach dotyczących systemów wahadłowców, nauki i technologii: geologii, matematyki, fizyki, meteorologii, naprowadzania i nawigacji, oceanografii, dynamiki orbitalnej, astronomii i przetwarzania materiałów. Kandydaci przechodzą również szkolenie w zakresie przetrwania na lądzie i morzu, nurkowania i skafandrów kosmicznych. W związku z tym wszyscy kandydaci będą musieli zdać test pływacki podczas pierwszego miesiąca szkolenia. Astronauci rozpoczną swój formalny program szkoleniowy w zakresie systemu transportu kosmicznego, czytając podręczniki i biorąc udział w komputerowych lekcjach szkoleniowych dotyczących różnych systemów Orbitera, od napędu po kontrolę środowiska. Będą trenować w Laboratorium Wirtualnej Rzeczywistości, które zanurzy ich w komputerowo wygenerowanym środowisku mikrograwitacji. 

     Dowiedzą się wszystkiego o Księżycu, co jest znane ludzkości. Astronauci dowiedzą się znacznie więcej o różnych minerałach, wodzie na Księżycu, temperaturze, wiatrach księżycowych i zamieciach. poznają technologie i każdy szczegół ich wykorzystania na Księżycu. Spotkają innych astronautów i wysłuchają ich historii i rad, które pomogą im poczuć wszystko nieco głębiej. Każda pojedyncza aktywność, o której wspomnieliśmy powyżej, sprawi, że przyszli "Moon People" będą przygotowani, kompetentni i przystosowani do środowiska.

5.2 - Jakich pojazdów kosmicznych będzie potrzebować twoja przyszła misja na Księżyc? Opisz pojazdy znajdujące się w twoim Moon camp i zastanów się, w jaki sposób będziesz podróżować na i z Ziemi oraz odkrywać nowe miejsca na powierzchni Księżyca.

Dzięki technologii FLEX firmy SpaceX nasz zespół wykorzysta łaziki zaprojektowane specjalnie do eksploracji Księżyca. Łaziki te mają zaawansowane możliwości poruszania się, pozwalając astronautom na szybkie i bezpieczne przemieszczanie się po powierzchni Księżyca. Są one wyposażone w dużą ładowność, dzięki czemu mogą przewozić ciężki sprzęt, zapasy i instrumenty naukowe. Dodatkowo, łaziki FLEX posiadają funkcje autonomiczne, zmniejszając potrzebę ciągłego nadzoru astronautów i umożliwiając wydajny transport między różnymi lokalizacjami na Księżycu. Łaziki te są zasilane akumulatorami, które można ładować za pomocą paneli słonecznych, których na powierzchni Księżyca jest pod dostatkiem.

 

Inne projekty: