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.

Snail from moon

Javna šola #4 po Zhiuli Shartava  Rustavi-Kvemo Kartli    Georgia 14, 15   5 / 2 Angleščina
Programska oprema za 3D oblikovanje: Fusion 360



1.1 - Opis projekta

Projekt je bil ustvarjen za Moon Camp 2022-2023 tekmovanje. V okviru projekta smo ustvarili znanstveni tabor na Luni "Polž z Lune", ki omogoča preučevanje procesov, ki se tam odvijajo. Na spletu smo poiskali uradne informacije, jih preučili, obdelali in s pomočjo programa Fusion 360 izdelali tridimenzionalni model.

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

Znanstvene raziskave so najpomembnejši cilj luninega tabora. Znanstvenikom bo zagotovil priložnosti za raziskave, kakršnih še ni bilo.
Glavna prednost našega tabora je možnost izvajanja dolgoročnih raziskav in poskusov. Znanstveniki ga bodo lahko uporabili kot bazo za opazovanje Lune in njenega okolja, za preučevanje dogodkov na Luni, geologije, sestave njenega površja in spremljanje radiacijskega okolja. Za kolonizacijo planetov/mesecev je ključnega pomena razumevanje učinkov življenja v vesolju na zdravje ljudi, zato bi lahko bilo še eno potencialno področje raziskav preučevanje učinkov vesolja na ljudi. To bi lahko bilo testno območje za razvoj tehnologij in protokolov, potrebnih za dolgotrajne vesoljske misije.
Moon Camp bo pomemben korak naprej pri preučevanju Lune in vesolja. Znanstveniki bodo tako imeli priložnost izvajati inovativne raziskave ter razširiti naše znanje o vesolju in vesolju.

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

Gradnja tabora na južnem tečaju Lune ima več prednosti. Ena je prisotnost ledu v senčnih kraterjih, saj je voda ključni vir, ki ga je mogoče uporabiti za vzdrževanje baze in izdelavo goriva. Prav tako ga je mogoče uporabiti za preučevanje zgodovine sončnega sistema z analizo izotopov v njem.
Druga prednost gradnje tabora na južnem polu je njegova strateška lega za raziskovanje vesolja. Južni pol se nahaja v bližini znanstveno zanimivih krajev, kot je bazen Aitken. Območje ponuja tudi priložnosti za opazovanje Lune ter spremljanje sončnega vetra in vesoljskega vremena.
Poleg tega bi lahko gradnja baze ustvarila edinstvene priložnosti za mednarodno sodelovanje. Številne države in vesoljske agencije so izrazile zanimanje za raziskovanje Lune, skupno lunarno taborišče na južnem polu pa bi lahko postalo središče za znanstvene raziskave, razvoj tehnologije in sodelovanje pri raziskovanju človeških virov.

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.

Tehnologija 3D tiskanja lahko revolucionarno spremeni gradnjo struktur na Luni, zlasti uporabo luninega regolita kot gradbenega materiala. Postopek vključuje uporabo 3D-tiskalnika za nanašanje slojev regolita v vnaprej določen vzorec, da se ustvari želena struktura.
Ena od prednosti uporabe tehnologije 3D tiskanja na Luni je zmanjšanje potrebe po prevozu materialov z Zemlje, saj se regolit lahko uporabi kot gradbeni material. Regolita je na površini Lune veliko in ocenjuje se, da ga je dovolj za gradnjo baze. Druga prednost tehnologije 3D-tiskanja je prilagodljivost, ki jo omogoča pri oblikovanju. Strukture je mogoče oblikovati za posebne potrebe in jih prilagoditi obstoječim okoljem in virom. Tehnologija 3D-tiskanja omogoča hitro in učinkovito gradnjo, kar je pomembno v tako zahtevnih in oddaljenih okoljih. Vendar pa je s 3D tiskanjem na Luni povezanih tudi nekaj izzivov. Eden glavnih izzivov je potreba po razvoju tiskalnika, ki lahko deluje v zahtevnem lunarnem okolju, vključno z visoko stopnjo sevanja in ekstremnimi temperaturnimi nihanji. Prav tako bo treba regolit izboljšati in obdelati, da bo uporaben kot gradbeni material. Kljub tem izzivom tehnologija 3D-tiskanja ponuja obetaven pristop k izgradnji luninega tabora, ki je trajnosten, stroškovno učinkovit in uspešen. Z nadaljnjimi raziskavami in razvojem bi lahko tehnologija 3D tiskanja igrala ključno vlogo pri omogočanju človeškega raziskovanja in znanstvenih raziskav na Luni.

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

Zaščita astronavtov pred ostrim lunarnim okoljem je glavna prednostna naloga tabora. Luna nima atmosfere, njeno površje pa je nasičeno z močnim sevanjem, ekstremnimi temperaturami in mikrometeoroidi. Zato mora biti lunino taborišče zasnovano tako, da ustrezno ščiti prebivalstvo. Eden od pomembnih vidikov zaščite je zagotavljanje varnega življenjskega prostora. Strukture luninega tabora morajo biti zasnovane tako, da so odporne na udarce mikrometeoroidov in zagotavljajo izolacijo pred ekstremnimi temperaturnimi nihanji na luninem površju. Poleg tega morajo biti strukture opremljene z zračnimi zapornicami, ki preprečujejo razpršitev zraka za dihanje, da se ohrani stabilno notranje okolje.

   Drugi ključni vidik zaščite astronavtov je zagotavljanje zanesljivega in zanesljivega sistema za podporo življenja, ki prebivalcem zagotavlja stalno oskrbo z zadostno količino kisika, vode in hrane. Pomembno je tudi recikliranje tamkajšnjih odpadkov, da se potreba po zalogah z Zemlje zmanjša na minimum. Taborišče na Luni bi potrebovalo tudi ustrezno zaščito pred sevanjem, da bi prebivalce zaščitili pred visokimi stopnjami sevanja na luninem površju. To je mogoče doseči s kombiniranjem materialov, kot so voda, regolit in kovinske zlitine, ki tvorijo zaščitno pregrado okoli struktur (te materiale je mogoče izkopati na sami Luni).

   Poleg te fizične zaščite mora imeti lunarna baza tudi zanesljiv in vzdržljiv komunikacijski sistem, da lahko vzdržuje stik z Zemljo in prejema najnovejše informacije o vesoljskem vremenu in drugih morebitnih grožnjah. Prebivalci se bodo morali tudi redno usposabljati o postopkih v sili in evakuacijskih protokolih, da bi zagotovili svojo varnost v primeru izrednih razmer.

   Zaščita astronavtov zahteva kombinacijo fizične zaščite, sistemov za vzdrževanje življenja, zaščite pred sevanjem ter komunikacijskih in izobraževalnih protokolov. Če bi pri načrtovanju lunarnega tabora skrbno upoštevali te dejavnike, bi bilo mogoče ustvariti varen življenjski prostor za znanstveno raziskovanje ljudi.

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

Tabor bo moral vključevati sisteme za pridobivanje in recikliranje vode iz lokalnih virov. Eden od pristopov je pridobivanje vode iz luninega regolita. To vodo je mogoče obdelati in shraniti za uporabo kot pitno vodo ali za druge namene.
Za zagotavljanje hrane potrebuje lunarno taborišče trajnosten in zanesljiv sistem proizvodnje hrane. Hidroponika, gojenje rastlin v vodi, bogati s hranili, bo omogočila pridelavo svežega sadja in zelenjave v nadzorovanem okolju brez potrebe po zemlji ali velikih količinah vode. Kot vir hrane lahko uporabimo tudi alge ali druge mikroorganizme, saj v zaprtem sistemu rastejo hitro in učinkovito.
Vključiti bomo morali zanesljiv in trajnosten sistem za proizvodnjo električne energije. Luna je stalno obsijana s sončno svetlobo, zato je sončna energija s pomočjo sončnih kolektorjev primerna možnost. Drug pristop je uporaba jedrske energije, bodisi z majhnim fisijskim reaktorjem bodisi z radioizotopskimi termoelektričnimi generatorji, ki pretvarjajo toploto zaradi razpada radioaktivnih izotopov v električno energijo. To zagotavlja zanesljiv in dolgotrajen vir energije, vendar zahteva skrbno ravnanje za zagotavljanje varnosti in preprečevanje onesnaževanja okolja. Oba vira se lahko uporabljata skupaj. Če oskrba z RTG odpove, se uporabijo sončni kolektorji. Vendar sončni paneli ne bodo stalen vir energije, glavni vir energije za lunino taborišče bo jedrska energija.
Uporabljati moramo zanesljiv in učinkovit sistem za čiščenje zraka, ki iz zraka odstranjuje odpadne snovi in zagotavlja stalno oskrbo s kisikom. Eden od pristopov je uporaba rastlin, ki s fotosintezo proizvajajo kisik, kar zagotavlja tudi vir nove hrane. Drug pristop je uporaba sistemov za filtriranje zraka, ki lahko odstranijo onesnaževala ter vzdržujejo stabilno in zdravo notranje okolje. Pred gojenjem rastlin lahko vodo razgradimo v H2 in O2, s čimer dobimo kisik in gorivo za raketo.

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

Tabor na Luni mora vključevati sistem za ravnanje z odpadki, ki ga bodo uporabljali astronavti na Luni. Eden od pristopov je uporaba sistema zaprte zanke, ki reciklira čim več odpadkov, s čimer se zmanjša potreba po oskrbovalnih misijah in vpliv na okolje. Ta sistem vključuje tehnologije za predelavo in skladiščenje različnih vrst odpadkov, kot so odpadki hrane, človeški odpadki in druge vrste odpadkov. Organske odpadke je mogoče kompostirati ali uporabiti kot gnojilo za rast rastlin, anorganske odpadke pa je mogoče reciklirati ali spremeniti v uporabne surovine z uporabo tehnologije 3D-tiskanja. Vse odpadke, ki jih ni mogoče reciklirati ali ponovno uporabiti, je treba varno skladiščiti, da se prepreči onesnaževanje okolja. Sistem za ravnanje z odpadki mora biti skrbno zasnovan tako, da zagotavlja učinkovito, trajnostno in varno okolje za astronavte.

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

Vzdrževanje komunikacije z Zemljo in drugimi lunarnimi bazami je ključnega pomena za uspeh in varnost lunarnega tabora. Zato mora lunin tabor uporabljati komunikacijski sistem, ki zagotavlja zanesljiv in učinkovit prenos podatkovnih, glasovnih in video signalov na dolge razdalje. Eden od pristopov je uporaba omrežja satelitov v lunini orbiti, ki lahko prenašajo signale med luninim taborom in Zemljo ali drugimi luninimi bazami. Za to je potrebna vzpostavitev komunikacijske infrastrukture, ki vključuje antene, oddajnike in drugo opremo. Komunikacijski sistem mora biti zasnovan tako, da je odporen na zahtevno lunarno okolje, vključno z ekstremnimi temperaturami, sevanjem in udarci mikrometeoritov. Prav tako ga je treba redno vzdrževati in posodabljati, da se zagotovi optimalno delovanje. Poleg tega je treba v lunarni bazi vzpostaviti protokole in postopke za komunikacijo v sili in rezervne sisteme, da se zagotovi komunikacija v primeru okvare opreme ali drugih nepredvidenih priložnosti.

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.)

Znanstvene raziskave, ki se izvajajo v Moon Campu, so namenjene širjenju znanja na različnih področjih, kot so geologija, astronomija in tehnologija. Tukaj so raziskovalne teme, ki bodo v središču pozornosti tabora na Luni:

Luna je geološko bogato okolje, raziskave, ki jih izvajamo v Moon Campu, pa nam bodo pomagale odkriti več o njenem nastanku in razvoju. Eden od poskusov bi lahko vključeval vrtanje v Lunino površje za zbiranje vzorcev kamnin za analizo, kar bi nam omogočilo boljše razumevanje Lunine sestave in geološke zgodovine.
Okolje Lune z nizko gravitacijo je edinstvena priložnost za raziskave na področjih, kot sta človeška fiziologija in znanost o materialih. Astronavti lahko na primer izvajajo poskuse za preučevanje učinkov dolgotrajne izpostavljenosti nizki gravitaciji na človeško telo ali preizkušanje lastnosti novih materialov v tem okolju.
Lunarno okolje je tudi priložnost za preučevanje učinkov sevanja in drugih dejavnikov na žive organizme. Raziskovali bi lahko rast in razvoj rastlin v okoljih z nizko gravitacijo, kar bi nas lahko naučilo, kako pridelati hrano za prihodnje dolgotrajne misije v vesolju.

 

Tabor na Luni bi lahko postal testni poligon za nove tehnologije in robotiko, namenjene raziskovanju vesolja. Robote bi lahko na primer uporabili za raziskovanje območij Lune, ki so za ljudi težko dostopna, ali za pomoč pri gradnji in vzdrževanju luninega tabora.
 Luna je zaradi svoje lege in pomanjkanja atmosfere idealen kraj za astronomska opazovanja. V luninem taboru bi lahko namestili teleskope in drugo opremo za raziskovanje vesolja, na primer za opazovanje vesolja pri valovnih dolžinah, ki jih preprečuje zemeljska atmosfera.

Raziskave, opravljene v Moon Campu, bodo prispevale k razumevanju Lune in vesolja zunaj nje ter utrle pot za prihodnje raziskovanje in kolonizacijo vesolja.

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

 Da bi astronavte pripravili na misijo na Luno, mora program usposabljanja zajemati široko paleto spretnosti in znanj, vključno s telesno pripravljenostjo, tehničnim znanjem in psihološko odpornostjo. Tukaj je nekaj primerov, ki bi jih lahko vključeval program usposabljanja astronavtov:

Telesna pripravljenost: Astronavti morajo biti v odlični telesni kondiciji, da prenesejo zahtevne razmere na vesoljskih potovanjih in v lunarnem okolju. Telesna vadba vključuje kardiovaskularno vadbo, vadbo za moč in vzdržljivostne dejavnosti, kot sta plavanje in tek. Poleg tega bo potrebno posebno usposabljanje za delo v okolju z nizko gravitacijo, kot je hoja ali tek v skafandru.

Tehnične spretnosti: Astronavti morajo obvladati različne tehnične veščine, vključno z upravljanjem vesoljskih plovil in lunarnih vozil, upravljanjem znanstvene opreme in sprehodi v vesolje. Usposabljanje mora vključevati simulacije in vaje z opremo ter navodila o postopkih in protokolih za različne scenarije.

Psihološka odpornost: Astronavti morajo biti psihično pripravljeni na izolacijo, zaprtost in stres lunarnega potovanja. Usposabljanje mora vključevati tehnike za obvladovanje stresa, vaje za krepitev ekipe in simulacije izrednih razmer, ki pomagajo krepiti vzdržljivost in veščine skupinskega dela.
   Program usposabljanja astronavtov mora biti celovit in strog, zasnovan tako, da astronavte pripravi na edinstvene izzive lunarne misije ter zagotovi njeno varnost in uspeh.
Lunarna znanost in geologija: Astronavti morajo poznati znanstvene cilje misije in geologijo Lune. Usposabljanje vključuje pouk v učilnici, terenske izlete na lokacije na Zemlji, ki so podobne Luni, in simulacije znanstvenih poskusov, ki bodo potekali na Luni. Medkulturna komunikacija: Ekipa astronavtov bo verjetno sestavljena iz ljudi iz različnih držav, zato bo potrebno usposabljanje, ki bo omogočilo učinkovito komunikacijo in timsko delo med kulturnimi in jezikovnimi razlikami.

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.

Najprej bi potrebovali vesoljsko plovilo, ki bi lahko prevažalo ljudi. Zmogljivo mora biti za potovanje do Lune in nazaj, hkrati pa mora zagotavljati varno okolje za astronavte med potovanjem. Poleg tega bi za izstrelitev vesoljskega plovila potrebovali raketo. Ko bi vesoljsko plovilo doseglo Luno, bi bil potreben lunarni pristajalnik, ki bi astronavte prepeljal z vesoljskega plovila na lunarno površino. Ta pristajalni modul mora biti sposoben vrniti astronavte na vesoljsko plovilo za vrnitev na Zemljo. Nasin program Artemis je trenutno eden najboljših za misije lunarnega pristanka.
Za gibanje po Luni so potrebna različna robotska vozila. Roverji so najboljši način za potovanje po površini Lune, ta vozila se lahko uporabljajo za izvajanje znanstvenih poskusov in zbiranje podatkov. Na splošno bodo za prihodnjo misijo na Luno potrebna različna vesoljska vozila, vključno z vesoljskimi plovili, raketami, lunarnimi raketoplani in robotskimi vozili.