moon_camp
avastus interaktiivne pilt

Moon Camp Explorers 2022 - 2023 Projektigalerii

 

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

Lunar Patrol

Haltoni ringkonnakoolinõukogu  Calgary-Alberta    Kanada 12   0 / 3 Inglise keeles



1.1 - Projekti kirjeldus

Meie kuulaagri astronaudid püsivad isikupärastatud funktsioonidega ülesannete juures, eriti miljonite kilomeetrite kaugusel kodust. Lisaks kasutame Kuu ressursse hädavajalike vajaduste rahuldamiseks. Seega asub meie laager kohtades, kus saame vaevata päikest, vett ja ressursse. Valisime pealkirja Lunar Patrol, sest Lunar tähendab kuud ja astronaudid hakkavad "patrullima" Kuu peal uusi elemente otsides. Nad jäävad 6 kuuks, kuni uus "patrull" saabub. See on uuenduslik viis kujutada meie uudishimu Kuu uurimise suhtes. Kuulaagris on korraga 16 astronauti, 4 igale neljale erialale. Eksperimendid, mida tehakse, on seotud hüdro- ja aeropoonikaga toidu kasvatamiseks ning elektrolüüsiga hapniku eksponeerimiseks. 

Kuupatrullidel on baasid elamiseks, ülejäänud on töö- või teadustööks, nagu labor, observatoorium, meditsiiniosakond ja farmid. Samuti on garaaž suure veoauto ja Roverite jaoks, Roverid on kasutusel teadusuuringuteks ja suur veoauto hädaolukorras evakueerimise ja suurte kaupade transpordi jaoks. Garaaž on ühendatud laoruumiga, et hoida asju, mida meil võib vaja minna või mis võivad otsa saada, iga kuue kuu tagant varustatakse laoruumi, kui saabub uus patrull. Oluline on see, et meil on eraldatud sideruum, et saada ühendust inimestega Maal. Me oleme lisanud igasse ruumi juhtmed tehnoloogia varundamiseks, koos hädaabiruumiga lühiajaliste hädaolukordade jaoks.

1.2 - Miks teie astronaut tahab minna Kuule ja ehitada Kuulaagrit?

Kuu on Maale lähim taevakeha, mida saab kasutada kosmoseuuringute katsealana. Meie astronautidest saavad pioneerid jätkusuutliku inimlaagri ehitamisel. Nende uuringud põllukultuuride kasvatamise kohta Kuu pinnal on vastus toidulisandiks pikemaajaliste reiside jaoks. Kuulaagri ehitamine on esimene samm kosmoselinnaku rajamise suunas, mis aitab inimkonnal reisida väljaspool meie päikesesüsteemi.

2.1.a - Kuhu te soovite oma Kuu laagri ehitada?

Meie laager asub Kuu lõunapoolusel. Lähedal asuv kraater, Shackletoni kraater, on maandumispaigaks.

2.2.b - Miks valisite selle asukoha?

Sellel asukohal on ühtlane pindala. Selle alaliselt varjatud aladel on märkimisväärsed jäljed veejääst, mida tuleb kaevandada ja kasutada Kuu asustamiseks. Shackletoni kraatris on nii alasid, mis saavad peaaegu pidevalt päikesevalgust, kui ka alasid, mis on alaliselt varjus. See näitab tasakaalustavat punkti, kus mõlemad kohtuvad ja hoiavad valgustuse jaoks ideaalset seisundit. Kuu uurimise jaoks on kraater suur, selle läbimõõt on umbes 21 km ja sügavus 4 km ning see sisaldab huvitavaid geoloogilisi tunnuseid, nagu kõrgendatud serva ja terrassseina.

2.2 Kuidas te kavatsete oma Kuu laagri ehitada? Kirjeldage, kuidas te saate kasutada Kuu loodusvarasid ja milliseid materjale peaksite Maalt kaasa võtma.

Mõned osad hoonete 3D-trükitud nagu klassikalised osad punkri ja päikesepaneelid, vastavalt Blue Origin, päikesepaneelid saab teha Kuu, ja teised nagu mini ladustamise. Kuu pinnast, mis on segatud inimese uriinist pärit sidusaine karbamiidiga, kasutatakse 3D-printimiseks. Teised osad, sealhulgas 3D-printerid, eksperimendid ja mööbel tuuakse Maalt üle, kuigi seda ei juhtu väga tihti.

3.1 - Kuidas teie Kuu laager kaitseb ja pakub teie astronautidele kaitset ja kaitset Kuu karmi keskkonna eest.

 Kaitse
Whipple'i kilbi kasutamine Kuu peal on teatud tüüpi varjestus, mida kasutatakse kosmosesõidukite puhul, et kaitsta neid kosmoseprügi ja mikrometeoroidide eest. See koosneb kahest õhukesest metallkihist, mis on eraldatud Kevlarist või muust ülitugevast materjalist. Me rakendaksime seda meie raketi ja Kuu laagri ümber, et kaitsta seda mis tahes kahjustuste eest. Meil on ka hädaabinõu, juhuks kui midagi läheb valesti. Seal on voodid, toit, vesi ja meelelahutus. See on maa all. Hädaabiruumis on ka 3D-printer, taldrikud ja söögiriistad. Seal on palju varutoite punkte ja elektrolüüsijaam. 

3.2 - Kuul on ressursse väga vähe, kuid pikkade Kuu missioonide ajal ei saa astronaudid loota Maalt tulevatele varustusmissioonidele. Selgitage, kuidas teie Kuulaager tagab astronautidele jätkusuutliku juurdepääsu põhivajadustele, nagu vesi, toit, õhk ja energia.

Vesi

Kasutame oma suurt veoautot ehk "Lunar Mobile'i", et transportida jää puhastusseadmesse. Kui vesi on koagulatsioonikemikaalidega töödeldud, jõuab see hiiglaslike labidatega mahutisse. Need segavad kemikaalid ja vee kokku ning võimaldavad mikroosakestel moodustuda suuremateks tükkideks, mis tõenäoliselt kleepuvad kokku, muutes vee puhastamisel toimuva settimisprotsessi tõhusamaks. Seda vett kasutatakse joomiseks, suplemiseks/duši all käimiseks, meie tualettide ja taimede jaoks ning toiduvalmistamiseks.

2. Toiduained
Kuu on karm keskkond, kus valitsevad äärmuslikud temperatuurid, kiirgus ja puudub atmosfäär. Seepärast on Kuupatrull otsustanud luua Kuule kasvuhooneid. Need saab projekteerida nii, et need kaitseksid taimi kiirguse eest, reguleeriksid temperatuuri ja niiskust ning pakuksid kasvuks vajalikke toitaineid. Koos mitmete Maalt eelpakendatud külmkuivatatud toiduainetega pakuvad kasvuhooned koos hüdropooniliste meetoditega astronaudidele värsket toitu. Hüdropoonika on taimede kasvatamise meetod ilma mullata. Selle asemel kasvatatakse taimi toitaineterikkas vesilahuses, mis võimaldab neil saada kõik vajalikud toitained otse veest. 

3. Võimsus
Päikeseenergia tootmine on tee, mida me oleme valmis valima! Päikeseenergia tootmine Kuul hõlmab fotogalvaaniliste paneelide kasutamist päikesevalguse muundamiseks elektrienergiaks. Kõigepealt paigutatakse paneelid Kuu pinnale ja suunatakse Päikese poole, et need saaksid võimalikult palju päikesevalgust. Seejärel neelavad paneelid päikesevalgust ja muudavad selle alalisvooluks. Seejärel saadetakse alalisvool elektrienergiast inverterisse, mis muundab selle vahelduvvooluks. See võib pakkuda elektrit ja muid energiaallikaid kogu kuulaagrile.

4. Õhk
Sõltumata hapnikutankidest, mis on selliste missioonide jaoks kohustuslikud, on meie uuenduslik viis elektrolüüs. See hõlmab elektrivoolu kasutamist, et jagada vesi kaheks koostisosaks, vesinikuks ja hapnikuks, Kuu poolustel, mis on meeskonna Lunar Patrol peamine uurimisobjekt, leidub rohkesti veejää jäävaru igikeltsa kujul. Me saame kasutada vesinikku kütusena ja hapniku (02) osa sellest hingamiseks. Atmosfääri ja temperatuurikõikumiste puudumise tõttu on probleeme. Kuid see on võimalus näidata meie teadmisi ja tehnoloogiat.

4.1 - Mida sisaldaks teie astronautide koolitusprogramm, mis aitaks valmistada astronaudid ette Kuu missiooniks?

Iga missiooni kohta saadetakse Kuule neli erinevat astronautide elukutset, näiteks insenerid, botaanikud, arstid ja astronoomid. Iga elukutse suundub oma igapäevaseks tööks erinevasse baasi laagris. Esimesel missioonil eksperimenteeritakse põhjalikult elektrolüüsi, aeropoonika ja hüdropoonikaga. Astronautidele antakse missioonipõhine koolitus, kus nad õpivad, kuidas kasvatada toitu hüdropoonika abil. Nad saavad ka üldist koolitust, nagu kehakultuuri säilitamine madalas gravitatsioonikeskkonnas, mis tahes haiguste ravimine, hädaolukordade lahendamine ja iga seadme tõrkeotsing.

Astronaudid järgivad koordineeritud maailmaaega (UTC), kuid jälgivad ka paljusid teisi ajavööndeid. Nad ärkavad hommikul kell 8:00. Näeme kiiresti, kuidas need toimivad. Vajaduse korral tehakse improvisatsiooni. Observatooriumi saab kasutada kogu päeva astronoomiliste vaatluste tegemiseks Kuu pealt. Pildid saadetakse ESA kaudu Maale. Botaanikud hakkavad töötama põllutehnikaga. Insenerid jätkavad Kuu laagri tugevdamist Kuu ressursside ja Maa pealt toodud väheste materjalidega. Üks astronaut igast elukutsest viibib iga päev sidekeskuses, et pidada ühendust Maaga. Astronaudid võtavad ühendust kolme teise oma elukutse esindajaga ja saadavad aruandeid Maale tagasi. Hiljem päeval saavad astronaudid vaba aega, et võtta ühendust pere ja sõpradega ning veeta vaba aega oma kodubaasis, mis koosneb elutoast, pesuruumist, köögist ja magamistoast. Laagris on maa-alune hädaabiruum.