moon_camp

Moon Camp Explorers Galerii 2020-2021

Moon Camp Explorers-s on iga meeskonna ülesanne projekteerida Tinkercadi abil 3D-konstruktsiooniga täielik Kuu laager. Samuti peavad nad selgitama, kuidas nad kasutavad kohalikke ressursse, kaitsevad astronaute kosmose ohtlike tingimuste eest ning kirjeldavad elu- ja tööruume.

Meeskond: Moon Base Kernel

Michal Bylina põhikool nr 310  Varssavi    Poola 14 Esimene koht - ESA liikmesriigid

Välislink 3d jaoks

Projekti kirjeldus

Meie laagri nimi, Moon Base Kernel, viitab rollile, mida see mängib. See on "seemneks" suuremale elupaigale tulevikus.

Lisaks Kuu ja kosmose intensiivsele uurimisele on selle laagri eesmärk uurida elu kohanemist Kuu peal. Teine eesmärk on saada elemente ja materjale Maa jaoks.

Meeskond koosneb viiest inimesest. Igaühel neist on mitu eriala, mis on vajalikud sellise inimrühma iseseisvaks toimimiseks.

Me otsustasime projekti kasuks, mis ei nõua kaugeleulatuvaid töid Kuu pinnal. Meie projekti oluline aspekt on selle modulaarsus. Me toetume korduvatele komponentidele, mis võimaldavad moodulite lihtsat laiendamist ja muutmist. Moodulite geomeetriline kuju tagab mehaanilise stabiilsuse.

Selleks, et leida tasakaal piisavalt suure kasutatava ruumi ja ehituses kasutatavate materjalide hulga vahel, projekteerisime kompaktse konstruktsiooni. See võimaldab hõlpsasti säilitada stabiilseid atmosfääriolusid elamiseks. Ohtlikud seadmed (nt RTG) asuvad laagrist eemal.

Kõige tähtsam aspekt on ohutus. Laager on kaetud umbes 1 m paksuse regoliidiga. See kaitseb kiirguse, meteoriitide ja võimalike temperatuurimuutuste eest. Iga moodul on varustatud seisundi jälgimise süsteemidega. Moodulid on omavahel ühendatud topeltuste abil ja neil on individuaalsed hädaolukorra elushoiusüsteemid.

Ühendus väliskeskkonnaga toimub dokkide ja õhulüüside (1 tehniline ja 2 astronautide jaoks) kaudu, mis toimivad ka sõidukite garaažidena.

Kunstlik gravitatsioon realiseerub elektromagnetiliste mähiste ja jalatsites olevate püsimagnetite abil. Elektromagnetite toide lülitatakse magnetvälja abil kinga läheduses.

Kuhu sa tahad ehitada oma kuulaagri?

Kuu pooluste lähedal

Miks valisite selle asukoha?

Me valime kraatri lõunapooluse lähedal. Peamine põhjus on jää olemasolu avastamine selles piirkonnas.

Kraatrite sisemus sisaldab õhukest lahtist regoliiti. Sellisel alal on lihtsam ehitusplatsi ettevalmistamine ja vähem tülikas maandumise korral (nt tolmu puhumine).

Eelistame kraatri nõlva lähedal asuvaid kohti, et pääseda ligi mõlemale alale - püsivalt varjulisele ja päikesepaistelisele alale. Sellised asukohad annavad meile jää läheduse ja võimaluse kasutada fotogalvaanikat. Kraatri serva lähedus võimaldab uurida ala väljaspool kraatrit.

Kuidas te kavatsete oma Kuu laagri ehitada? Milliseid materjale te kasutate?

Esimesed tööd teevad mehitamata robotid. Nad valmistavad maastikku ette hoonete jaoks. Esimesed moodulid ehitatakse Maalt toodud ehitusdetailide abil. Selleks, et vähendada transporditavate materjalide kaalu, teeme ettepaneku teha seina, mis on seestpoolt täidetud regoliidiga.

Järgmises etapis valmistatakse konstruktsioonide osad regoliitist saadud ainest. See on rikas selliste keemiliste elementide poolest nagu hapnik, räni, raud, kaltsium, alumiinium, magneesium ja titaan. Sellest on võimalik toota komponente laagri arendamiseks. Selleks kasutatakse kõiki võimalikke meetodeid (keemiline ja termiline töötlemine, 3D-printimine, CNC-pingid).

Selgitage, kuidas teie kuulaager pakub astronautidele:
Vesi
Toiduained
Elekter
Air

Asustamise algfaasis transporditakse vesi Maalt. Kuid baasi toimimiseks on vaja suuri veekoguseid. Seega on järgmine etapp vee hankimine Kuu pealt kaevandatud jääst. Seda hoitakse hapniku ja vesiniku kujul, mis toodetakse veest elektrolüüsi teel.

Kasutatud vesi puhastatakse ja kasutatakse uuesti. Muud veeallikad on inimtekkelised bioloogilised jäätmed (nt praegu taaskasutatakse umbes 80% ISS-i veest).

Akvaarium, mida kasutatakse vee-elustiku käitumise uurimiseks Kuu peal, on ühtlasi veehoidla.

Maast saadakse järgmised tooted: külmkuivatatud toit (taimse ja peamiselt loomse päritoluga), inimorganismi nõuetekohaseks toimimiseks vajalikud põhikomponendid (vitamiinid, aminohapped, mineraalid, valgud, kiudained, süsivesikud jne) ja taimede kasvuks vajalikud lämmastikurikkad ühendid.

Botaanikaaed (aero- ja hüdropoonilised kultuurid) ja akvaarium (vetikad, karbid ja muud veeorganismid) on kohalikud toiduallikad. Neid kasutatakse ka selleks, et uurida valitud liikide kohanemist tänu nende immuunsusele karmide tingimustega.

Täiendav lahendus on uuenduslik meetod taimse liha 3D-trükkimiseks.

Meie baasil on kolm peamist energiaallikat: fotogalvaaniline elektrijaam, radioaktiivne soojuselektriline generaator ja kütuseelemendid kui varu- või ajutine allikas (mis asub ohutuse tagamiseks baasist eemal). Üleliigne energia salvestatakse suure tõhususega akudesse.
Kuu on rikas räni poolest, mida kasutatakse järgmiste fotogalvaaniliste elementide tootmiseks. Kütuseelemendid on mugavad, sest nad suudavad kasutada energiat hapniku ja vesiniku kujul, mida kasutatakse ka raketikütusena. Täiendavaks energiaallikaks on lagunevatest taimedest saadav metaan.

Hapnik eraldatakse veest ja ladustatakse mahutites. Lämmastikku tuleb tarnida Maalt, sest seda ei ole Kuu peal piisavalt. Laagris on süsteemid süsinikdioksiidi taaskasutamiseks või selle suunamiseks taimede kasvatamiseks.
Sobiva atmosfääri (nt hapniku, rõhu ja niiskuse) säilitamist kontrollivad automaatsed süsteemid.
Väljapääsud on varustatud õhulukkudega - dekompressioonisüsteemidega, et vältida õhu raiskamist, ja dekontaminatsioonisüsteemidega, et eemaldada ohtlik regoliititolm.
Magamisruumides kasutame NASA soovitatud õhupuhastusseadmeid, et deaktiveerida võimalikud kahjulikud orgaanilised ühendid. Nendel taimedel on ka psühholoogiline tähendus.

Kirjeldage ühe teie Kuu laagri astronautide päeva Kuu peal.

Inimese ööpäevarütmi tõttu on laagri päeva pikkus sama, mis Maa päev, st 24 tundi. Valisime komandöri tema üsna vastutusrikka positsiooni tõttu. Eeldame, et päev jaguneb kolmeks umbes võrdseks osaks: (1) uni, (2) söök, puhkus, harjutused, (3) meeskonna abistamine, raskemad ja kergemad tööd.

Näide komandöri päevakava üksikasjadest:

8.00 ärkamine / ettevalmistus päevaks

8.30 kehalised harjutused (1 tund)

9.30 hommikune tualett

10.00 hommikusöök (1 tund)

11.00 laagri parameetrite kontroll

11.30 koostöö robotoperaatoriga (1 tund)

12.30 töötoa parameetrite kontroll (1 tund)

13.30 lõunasöök (1 tund)

14.30 puhkus

15.00 vestlus arsti/psühholoogiga meeskonna seisundi kohta

15.30 koostöö botaanikuga uurimistöö alal (1 tund)

16.30 ringlussevõtusüsteemide parameetrite kontroll

17.00 raadioteleskoobi parameetrite kontrollimine

17.30 meeskonna koosolek

18.00 laagri parameetrite kontrollimine

18.30 õhtusöök

19.00 puhkus / nt malemäng koos programmeerijaga (1 tund)

20.00 kontakt Maa baasiga (1 tund)

21.00 füüsilised harjutused (1 tund)

22.00 laagri parameetrite kontrollimine

22.30 õhtune tualett

23.00 lõõgastumine / massaaž toolis

23.30 ettevalmistus magamaminekuks


← Kõik projektid