Строительство в космосе
Содержание
Описание
Актуальность
Киборгизация видится перспективным направлением науки и техники. Некоторые устройства в этой области можно сделать в Fab Lab (c учетом закупки EPOC Neuroheadset.
Проектная команда
Поставленные цели
Придумать задачи, которые можно cделать для развития данного направления с учетом привлечения школьников и сильных сторон кафедры.
Работа по проекту
| Срок | Задача | Возникающие проблемы | Что сделано к сроку |
| 16.04.12 |
|
Результаты по проекту
Введение
Колонизация Луны, тезисы:
- В силу своей близости к Земле (три дня полёта) и достаточно хорошей изученности ландшафта, Луна уже давно рассматривается как кандидат для места создания человеческой колонии.
- Анализ образцов пыли, доставленных космонавтами, показал очень низкое содержание в ней лёгких элементов, необходимых для поддержания жизнеобеспечения.
- Для учёных лунная база является уникальным местом для проведения научных исследований в области планетологии, астрономии, космологии, космической биологии и других дисциплин.
- Луна обладает разнообразными полезными ископаемыми — железом, алюминием, титаном; кроме этого, в поверхностном слое лунного грунта, реголите, накоплен редкий на Земле изотоп гелий-3, который может использоваться в качестве топлива для перспективных термоядерных реакторов. Найдены залежи водяного льда.
- В ходе первой «лунной гонки» 1960-х гг. (а также чуть ранее и позже) две космические сверхдержавы — США и СССР — имели планы сооружения лунных баз, которые не были реализованы.
- В начале XXI века США инициировали новую «лунную гонку», в которую, как в «лунную гонку за второе место», объявили о вступлении ещё несколько передовых космических держав. Все эти программы предусматривают создание на Луне баз.
- Проблемы, с которыми может столкнуться колонизация:
- Из-за отсутствия атмосферы повышенная радиационная и метеоритная опасность.
- Лунная пыль. Она состоит из острых частиц (поскольку нет сглаживающего влияния эрозии), а также обладает электростатическим зарядом. В результате лунная пыль проникает везде и, обладая абразивным действием, уменьшает срок работы механизмов. А попадая в лёгкие, становится угрозой здоровью человека.
- Коммерциализация также не очевидна. Необходимость в больших количествах гелия-3 пока отсутствует. Наука ещё не смогла достичь контроля над термоядерной реакцией. Туризм неокупаем в разумные сроки.
Существующие проекты российской космической программы
Луна-Глоб
-Первый этап заключается в том, чтобы послать космическую станцию "Луна-Глоб" на лунную орбиту, которая в свою очередь будет посылать важнейшую информацию на Землю и поможет выбрать площадку для размещения луноходов и других инженерных и научных комплексов, которые в итоге станут основой для будущей базы. Заодно этот спутник Луны поможет узнать больше о ее строении, а в особенности о ее ядре.
-Второй этап будет производится совместно с индийскими экспидициями, где российский луноход будет доставлен в место определенное лунной орбитальной станцией "Луна-Глоб". Там он более точно обследует место площадки и если все пойдет по плану, то проект перейдет на третий этап.
-Третий этап - это доставка грунта на Землю, которую добудет луноход. Образцы грунта заберет доставленная на Луну ракета. После изучения лунного грунта и подтверждения данных, на Луну будут заброшены несколько разновидностей луноходов, которые будут выполнять задачи по развертованию полигона, в состав которого будут входить мини-станции, солнечные батареи и другое оборудование.
-И четвертый, завершающий, этап будет заключатся в высадке на Луну космонавтов, которые завершат формирование полигона, а также разработают методики дальнейшего иследования. Завершающий этап планируют начать не позже 2020 года.
Луна-Ресурс
«Луна-Ресурс» — российский посадочный космический аппарат, который доставит в одну из приполярных областей Луны индийский луноход. В ходе миссии с помощью российской научной аппаратуры будут проведены исследования состава, структуры и тепловых свойств реголита, внутреннего строения Луны, плазменной и пылевой экзосферы, образующейся при воздействии на поверхность Луны космических лучей, электромагнитных излучений и микрометеоритов.
По техническим и финансовым соображениям посадочный аппарат «Луна-Ресурс» разрабатывается практически идентичным посадочному модулю российского проекта «Луна-Глоб» и будет нести почти такой же состав научной аппаратуры.
Проект "Аватары" (NASA)
Сейчас НАСА совместно с general motors начинает новую программу "Project M" в рамках которой будет разработан и изготовлен гуманоидный робот, который станет аватаром для целой группы ученых, находящихся на Земле.
Этот робот будет двигаться по командам, передаваемым с Земли, благодаря чему робот будет копировать движения реального человека, аватаром которого в текущий момент он является. Передаваемые назад, на Землю, данные, полученные с камер и датчиков робота, станут удаленными, хотя и немного ограниченными, "чувствами" человека. Все это позволит ученым самостоятельно передвигаться и осматривать поверхность Луны с точки зрения науки, в результате чего все собранные образцы и данные будут иметь большую научную ценность, нежели данные собранные людьми-астронавтами.
В дополнение к вышесказанному можно сказать, что робот, в отличие от человека, совершенно не подвержен усталости, ему необходимо будет только периодически возвращаться к станции для замены выработанных аккумуляторов заряженными. Поэтому, несколько ученых, сменяющих друг друга на посту управления роботом, смогут обеспечить практически круглосуточную загруженность робота, что позволит максимально эффективно использовать ограниченное время лунной миссии и выполнить более широкий круг научных исследований.
Связь и передача данных будет осуществляться через спутник-ретранслятор НАСА C-3PO, полосы передачи которого достаточно для создания эффекта полного телеприсутствия. Конечно же, ученым, управляющим своим роботом-аватаром, придется сначала потренироваться и попрактиковаться, что бы привыкнуть к трехсекундной задержке в передаче сигналов и команд, которая возникает из-за большого расстояния до Луны. Именно из-за этой задержки такая технология не может быть использована при выполнении исследований Марса, ведь сигналу для преодоления расстояния от Земли до Марса требуется от 3 до 22 минут в зависимости от взаимного расположения планет в текущий момент времени.
Андроид «Робонавт-2» (Robonaut 2) начал работу на МКС
