odkrivanje interaktivne slike

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Galerija projektov

 

V igri Moon Camp Pioneers je naloga vsake ekipe, da s pomočjo izbrane programske opreme 3D-oblikuje celoten lunin tabor. Razložiti morajo tudi, kako bodo uporabili lokalne vire, zaščitili astronavte pred nevarnostmi v vesolju ter opisali bivalne in delovne prostore v svojem luninem taboru.

Andromeda

Colegiul Național "Mihai Eminescu"  Suceava-Suceava    Romunija 16   2 / 0 Angleščina
Programska oprema za 3D oblikovanje: Fusion 360



1.1 - Opis projekta

Naša baza ima modularno strukturo, ki lahko sprejme ekipo do desetih astronavtov, katerih glavni namen je pridobivanje in obdelava luninega prahu za pridobivanje uporabnih materialov, drugi namen našega naselja pa bi bilo opazovanje in analiziranje vesolja z radijskimi teleskopi.

Inovativna zasnova našega naselja omogoča enostavno razširitev, saj lahko po potrebi dodajate dodatne module za podporo večjim ekipam in povečanje produktivnosti. Modularna zasnova omogoča tudi učinkovito uporabo virov, saj je vsak modul optimiziran za določene funkcije.

Poleg pridobivanja in obdelave luninega prahu bo v naši bazi tudi radioteleskop, s katerim bomo lahko opazovali in analizirali vesolje z Lune. To bo velik preboj v našem razumevanju vesolja, saj bo odsotnost Zemljine atmosfere zagotovila izjemno jasnost in natančnost naših opazovanj. Naša lunarna naselbina je korak naprej v raziskovanju vesolja, saj odpira nove možnosti za znanstvena odkritja in izkoriščanje virov. Naš cilj je še naprej premikati meje človeškega raziskovanja in znanja in upamo, da bo naša modularna baza pomemben del te poti.

1.2 - Zakaj želite zgraditi lunin tabor? Razložite glavni namen vašega luninega tabora (na primer znanstveni, komercialni in/ali turistični nameni).

Glavni cilj naše baze na Luni je omogočiti medplanetarno potovanje in raziskovanje. Na Luni so bogati viri, vključno z vodo, ki jo lahko uporabimo za gorivo in podporo življenju, kar nam bo pomagalo pri samozadostnosti.

Naša baza se bo osredotočila predvsem na pridobivanje virov, kot so redke rude in kamnine, pa tudi helija-3, ki bi ga lahko uporabili za različne namene na Zemlji, kot so: kriogenika, medicinsko slikanje in jedrsko gorivo.

Tehnični del našega naselja so roboti za kopanje, ki izkopavajo in zbirajo vzorce kamnin. Imeli bomo tudi pomožno floto transportnih robotov, ki lahko te materiale prepeljejo v predelovalne obrate ali jih prepeljejo v osrednje skladišče. Ko bodo materiali pridobljeni, jih bomo morali v zadnjem koraku obdelati, da bi iz njih izločili dragocene sestavine.

2.1 - Kje želite zgraditi svoj Moon Camp? Pojasnite svojo izbiro.

Odločili smo se za bazo v Mare Nectaris, natančneje v južnem kvadrantu Mare Nectaris. To območje je bilo opredeljeno kot primerna lokacija za našo bazo iz naslednjih razlogov:

  1. Dostopnost: Mare Nectaris je razmeroma ravna in ima razmeroma malo kraterjev in drugih ovir, kar olajša gradnjo baze in premikanje po območju. Prav tako je to kraj, kjer bi lahko v naslednjih fazah zgradili podzemno lunarno bazo, da bi ustvarili človeški habitat, ki bi bil popolnoma zaščiten pred sovražnostmi na Luni.
  2. Bogata z viri: Mare Nectaris naj bi bila bogata z mineralnimi viri, kot sta helij-3, ki bi ga lahko uporabili v komercialne namene, in bazalt.
  3. Okolje: Mare Nectaris je kraj, kjer lahko začnemo misijo, če želimo, da se razvije. Z logističnega vidika nam lokacija omogoča, da se zlahka premikamo na različna območja Lune za izkopavanje. Zaradi tega je industrijski potencial misije večji..

2.2 - Kako nameravate zgraditi svoj Moon Camp? Razmislite, kako lahko izkoristite naravne vire Lune in katere materiale boste morali prinesti z Zemlje. Opišite tehnike, materiale in svoje oblikovalske odločitve.

Vesoljske module bomo izdelovali na Zemlji, saj nam struktura baze omogoča določeno prilagodljivost. Najprej bodo na območju baze pristali številni roboti z vesoljskim plovilom Orion, ki bodo odstranili regolit za gradnjo naselbine, da bi zagotovili boljšo stabilnost. Po končani tej fazi bodo tehnični moduli (garaža, laboratorij, skladišče) in osrednji modul prispeli na delovno mesto logističnega centra v Mare Nectaris. V naslednji fazi bodo postavili še dva bivalna modula in 3D-tiskalnik, ki bo natisnil tunele, ki povezujejo objekte.

Ko bosta ti dve fazi končani, bodo astronavti na površje Lune prispeli z zalogami osnovnih potreb (voda, kisik in hrana). Z njihovim prihodom se bo začela misija , roboti bodo začeli kopati in izkopavati, kar je dragocenega. Prav tako bomo začeli s proizvodnjo vode in kisika.

Glede na ekstremne razmere na Luni bomo kot glavni gradbeni material uporabili aluminij, saj je iz njega mogoče izdelati visokokakovostne kovinske profile/strukture/sisteme za ograjevanje stavb in ker ima nizko gostoto, zaradi česar je eden najučinkovitejših materialov.

2.3 - Kako vaš lunarni tabor varuje astronavte in jim zagotavlja zavetje pred ostrim okoljem na Luni?

Lunino okolje je izredno surovo, saj so temperature od -173 °C do 127 °C, ni atmosfere, sevanje je visoko in pogosto prihaja do trkov mikrometeoritov. Zato je naš tabor na Luni zasnovan tako, da astronavte ščiti pred temi posebnimi pogoji lunarnega okolja.

Eden od načinov zaščite astronavtov je zgraditi bivališče, ki je odporno na ekstremne temperature in sevanje. Habitat bo sestavljen iz štirih plasti, ki bodo razporejene v naslednjem vrstnem redu:

Vertikalni del stene : Zunaj /Nikelj/ Aluminijev ščit/ Aluminijev poliimid (H-film) / Aluminijev poliimid (Mylar) / Aluminij /Aerogel/ Ojačan ogljik Ogljik/ Notranjost .

Poleg tega moramo astronavtom v bazi zagotoviti okolje, ki diha. Iz luninega prahu bomo pridobivali kisik in ga razporedili po naselju, kadar koli bo potreben, da bi se izognili izgubam tega dragocenega plina, pa bomo spremljali, ali je soba zasedena ali ne.

Poleg tega bo lunin tabor imel radiacijski ščit, ki bo astronavte ščitil pred visokimi stopnjami sevanja na Luni. Poleg materialov, ki jih bomo uporabili, bomo na vrh dodali še zadnjo plast regolita, da bo zaščita še večja.

Naš lunarni tabor, ki se nahaja v neprijaznem okolju, bo svoj namen, poleg gradnje, materialov itd., dosegel s pomočjo radioteleskopov, ki opazujejo vesolje.

3.1 - Kako bo vaš tabor na Luni astronavtom zagotovil trajnostni dostop do osnovnih potreb, kot so voda, hrana, zrak in energija?

Voda

Vodo bomo pridobivali iz regolita na južnem polu, zlasti iz kraterja Clavius, saj je nam najbližji in vsebuje veliko vode, približno 0,34 litra na kubični meter luninega prahu. To vodo bomo prepeljali v naselje, kjer jo bomo predelali in nato razdelili astronavtom.

Hrana

Hrano bodo z Zemlje na površje Lune pripeljali z vesoljskim raketoplanom Orion v obliki predpakirane hrane, ki ima dolg rok trajanja in je primerna za potovanje v vesolje. Tovrstna hrana je zasnovana tako, da prenese vse težave vesoljskega potovanja, vključno z ekstremnimi temperaturami in spremembami tlaka. Za dodatno zagotovitev varnosti in kakovosti hrane bi jo lahko pakirali v posebne posode, ki so namenjene vzdrževanju stabilne temperature in zaščiti vsebine pred kontaminacijo.

Napajanje

Za oskrbo baze z električno energijo bomo uporabljali krožno sončno elektrarno, ki bo zbrano energijo shranila v sistem za shranjevanje baterij, ki se bo uporabljal ponoči ali v primeru izrednih razmer. Ker na Luni ni atmosfere, se sončno sevanje zajema veliko učinkoviteje kot na Zemlji, kar nam lahko zagotovi primerjalno energetsko prednost. Kar zadeva zaščito sklopa, bodo paneli prevlečeni z jeklenimi oksidi, ki bodo zagotavljali dodatno odpornost proti mikro udarcem.

Air

Iz regolita bomo pridobivali kisik, saj vsebuje približno 45% O2. Pri pridobivanju bomo uporabili saboter in postopek elektrolize, s katerim bomo surovino pridobili v laboratoriju, od koder jo bomo ob določenih urah razporedili po celotnem naselju, da bi se izognili uhajanju plina.

3.2 - Kako bo vaš tabor na Luni ravnal z odpadki, ki jih bodo ustvarili astronavti na Luni?

Ker vemo, kako pomembni so sistemi za vzdrževanje življenja v vesolju, moramo čim bolj učinkovito reciklirati življenjsko pomembne vire. Najprej bomo reciklirali odpadno vodo iz kuhinje in kopalnic ter jo pred distribucijo astronavtom destilirali. Da bi prihranili več vode, bomo reciklirali tudi urin, ki ima visoko vsebnost vode. Drugi vir, ki ga bomo reciklirali, je kisik. Razdeljevali ga bomo po ceveh in spremljali, ali je soba zasedena ali ne, da bi zagotovili plin in se izognili izgubam.

3.3 - Kako bo vaš lunarni tabor vzdrževal komunikacije z Zemljo in drugimi lunarnimi bazami?

Sateliti in antene bodo pomemben sestavni del komunikacije med našo bazo na Luni in Zemljo. S pomočjo satelitov v orbiti okoli Lune in nekaj anten v pasu S lahko vzpostavimo zanesljivo komunikacijsko omrežje, ki omogoča prenos podatkov v realnem času, govorno komunikacijo in videokonference.

Da bi zagotovili učinkovito delovanje komunikacijskega sistema, jih bomo skrbno gradili in vzdrževali. To vključuje izbiro ustreznih zemeljskih postaj, razvoj zanesljivih komunikacijskih protokolov in vzpostavitev zanesljivega vira energije. Poleg tega bo satelitsko omrežje vzdržalo težke razmere v vesolju in bo lahko dalj časa delovalo brez večjega vzdrževanja.

Na splošno bo uporaba satelitov in anten pomembna za našo lunarno bazo, da bo postala trajnostna in uspešna lunarna naselbina, zato bomo morali vlagati v razvoj in vzdrževanje te tehnologije, da bi zagotovili njeno dolgoročno uspešnost.

4.1 - Na katero znanstveno temo (teme) bi se osredotočila raziskava v vašem luninem taboru? Razložite, katere poskuse nameravate izvajati na Luni (na primer na temo geologije, okolja z nizko gravitacijo, biologije, tehnologije, robotike, astronomije itd.)

V skladu z našo izjavo o poslanstvu je naš glavni cilj za vzpostavitev naselbine na Luni izkoriščanje njenih dragocenih virov, med katerimi so helij-3 in redke zemeljske kovine. Helij-3 je izotop, ki se uporablja v jedrski fuziji, medicini in kriogeniki. Redke zemeljske kovine pa so bistvene sestavine visokotehnoloških naprav, kot so digitalni fotoaparati, pametni telefoni in računalniški monitorji. Te vire je mogoče pridobivati iz Luninega regolita in jih prepeljati na Zemljo za prodajo.

Poleg izkoriščanja virov bo naš Moon camp služil tudi kot astronomska baza. Zaradi pomanjkanja onesnaženja in atmosfere je Luna edinstvena priložnost za preučevanje vesolja z velikanskimi radioteleskopi. V naši ekipi bo astrofizik, ki bo nadzoroval radioteleskop in prenašal svoja opazovanja nazaj na Zemljo.

Poleg tega je Lunino mikrogravitacijsko okolje edinstvena priložnost za preučevanje dolgoročnih učinkov nizke gravitacije na človeško telo. Z raziskavami o vplivu nizke gravitacije na človeško telo upamo, da se bomo naučili, kako upravljati življenje v tako neprijaznem okolju.

Za dosego naših ciljev bomo potrebovali visoko usposobljeno in specializirano ekipo znanstvenikov in inženirjev. Ekipa bo sodelovala pri vzpostavitvi samozadostne naselbine na Luni, ki bo lahko dolgoročno vzdrževala človeško življenje. To bo zahtevalo skrbno načrtovanje in razvoj inovativnih tehnologij, ki bodo naši ekipi zagotovile preživetje in uspeh na Luni.

Naša naselbina na Luni ima več namenov. Naš glavni cilj je izkoriščanje luninih virov, vključno s helijem-3 in redkimi zemeljskimi kovinami, ki se pomembno uporabljajo v komercialne in industrijske namene.

Poleg tega bomo Luno uporabili kot bazo za astronomske raziskave in izkoristili njeno neokrnjeno okolje za podrobno preučevanje vesolja do zdaj. Poleg tega bomo raziskovali dolgoročne učinke nizke gravitacije na človeško telo, kar je ključni vidik priprave na prihodnje raziskovanje in kolonizacijo vesolja. Naša misija na Luno je pomemben korak k raziskovanju in izkoriščanju vesoljskih virov, kar bo bistvenega pomena za nadaljnji napredek in napredovanje človeštva.

5.1 - Kaj bi vključili v program usposabljanja astronavtov, da bi jih pripravili na polet na Luno?

Program usposabljanja za misijo na Luno bo moral astronavte pripraviti na edinstvene izzive in pogoje, s katerimi se bodo soočili med misijo. V nadaljevanju je navedenih nekaj elementov, ki bi jih lahko vključili v program usposabljanja astronavtov za našo misijo na Luno:
Telesna pripravljenost: Astronavti morajo ohranjati odlično telesno zdravje in vzdržljivost, da lahko opravljajo svoje naloge v vesolju. Za ohranjanje zdravja bi bil potreben strog program vadbe, ki bi vključeval fizične vaje.
Okoljsko usposabljanje: Astronavti bodo na Luni izpostavljeni edinstvenim okoljskim dejavnikom, kot so ekstremne temperaturne spremembe, nizka gravitacija in pomanjkanje atmosferskega tlaka.
Usposabljanje na področju robotike: Uporaba robotov bo bistvenega pomena za uspeh naše misije na Luno. Astronavte bo treba usposobiti za upravljanje, vzdrževanje in popravilo robotskih sistemov za pridobivanje, prevoz in obdelavo virov.
Postopki v nujnih primerih: V primeru izrednih razmer morajo biti astronavti usposobljeni za postopke v izrednih razmerah, kot so odzivanje na okvare opreme, nujna medicinska pomoč, pravila evakuacije in postopki ročnega vzdrževanja v ekstremnih pogojih popolne odpovedi.
Psihološko usposabljanje: astronavti bodo dlje časa preživeli v zaprtem in izoliranem okolju, skoraj šest mesecev, kar lahko povzroči psihološki stres. Za ohranjanje duševnega in čustvenega zdravja astronavtov bi bilo potrebno usposabljanje o tehnikah obvladovanja stresa, oblikovanju skupine in komunikacijskih veščinah.

5.2 - Katera vesoljska vozila bo potrebovala vaša prihodnja misija na Luno? Opišite vozila, ki jih najdete v svojem Moon camp, in razmislite, kako boste potovali na Zemljo in z nje ter raziskovali nove destinacije na površju Lune.

Vesoljska vozila, ki jih bomo uporabljali med misijo na Luno, so roverji in roboti, pa tudi raketoplan Orion, s katerim bomo prepeljali tovor za gradnjo naselbine in astronavte. Vozni park roverjev sestavljajo:

Tovorni rover, ki prevaža regolit v laboratorij ali tovor iz raketoplana.
Rover za posadko lahko sprejme do dva astronavta, saj je opremljen s sončnimi celicami in baterijami ter osnovno podporo za življenje.Lahko potuje na dolge razdalje.
Rudarski rover za pridobivanje regolita
Vzdrževalni robot za popravila roverjev ali naprav.