moon_camp

Moon Camp Pioneers Galerii 2020-2021

Moon Camp Pioneers raames on iga meeskonna ülesanne 3D-disainida täielik Kuu laager, kasutades Fusion 360. Samuti peavad nad selgitama, kuidas nad kasutavad kohalikke ressursse, kaitsevad astronaute kosmose ohtlikkuse eest ning kirjeldavad elu- ja tööruume.

Meeskond: Luna-R-Park

Vrilissia 3. Keskkool ja Moraitise kool (me ei esinda kooli)  Ateena    Kreeka 15, 16, 14 või nooremad

3D-projekti väline vaataja

Projekti kirjeldus

Meie projekt Luna-R-Park on esimene eelpost Kuu uurimisel, et jõuda lähemale Kuu elamiskõlblikuks muutmisele. Ehitades meie baasi Kuu lõunapooluse sees ja ümber laavatoru, kasutades robotseadmeid, 3d-printereid ja palju muud, pakub see astronautidele turvalist, jätkusuutlikku ja autonoomset elukohta. Üks suurimaid väljakutseid on leida kõige tõhusamad viisid Kuu loodusressursside (regoliit, veejää jne) võimalikult suureks kasutamiseks, et mitte transportida sinna raskeid koormusi. Päikesepaneelide, roomikute, põllukultuuride ja mitmesuguste kaasaegsete tehnoloogiliste saavutuste ning mõnede meie endi loominguliste patentide abil püüame tagada vee, toidu, energia, hingamiskõlbliku õhu (hapniku ja lämmastiku) saamise. Meie Kuubaas on võimeline majutama 3 astronauti pika aja jooksul ilma Maalt varustamata. Me otsustasime tuua 3 astronauti, et baas oleks funktsionaalsem ja turvalisem ühe liikme haigestumise, väiksema vigastuse, õnnetuse ja pikemaajalise uurimisretke korral koos roveriga. Lisaks sellele toob 3 astronauti saatmine kaasa suhteliselt madala energiatarbimise baasi poolt ja tagab ka rohkem erialasid. Kokkuvõttes on meie plaan luua baas, mis aitab inimkonnal muutuda planeetidevaheliseks liigiks. "See on üks väike samm inimese jaoks. Üks hiiglaslik hüpe inimkonna jaoks." (Neil Armstrong). Liigume edasi ja jätkame inimkonna pingutusi Kuu vallutamiseks!

Kuhu sa tahad ehitada oma kuulaagri?

Meie Kuu baas ehitatakse Kuu lõunapoolusele, laavatoru sisse ja ümber. Me valisime selle asukoha tänu sellele, et kraatrite sees on suures koguses jääd, lõputu päikesekiirgus ja temperatuur, mis stabiliseerub umbes -20 kraadi juures.οC (-4οF või 253 K) laevatoru sees. Täpsemalt, meie rajatiste täpne asukoht valitakse järgmiste asjaolude alusel:

i) jää olemasolu lähedalasuvates kraatrites
ii) pidev või võimalikult suures ulatuses päikesevalgus laevatoru ümbritseval alal
iii) temperatuuri konsolideerimine
iv) kõige sobivam laevatoru

Laavatoru valikul arvestame sissepääsu läbimõõtu (umbes 20 meetrit), sügavust (umbes 20 meetrit), maastiku stabiilsust (ei tohi kokku variseda) ja seina sobivat paksust kaitseks (>5 meetrit).

Kuidas te kavatsete oma Kuu laagri ehitada? Kirjeldage tehnikat ja materjale, mida kasutate.

Meie Kuu baas ehitatakse erinevaid meetodeid kasutades. Esiteks leiab satelliit sobiva laavatoru lõunapoolusel. Seejärel kogub DAEDALUS-sfäär teavet piirkonna koostise, stabiliseerumise, temperatuuri ja päikesevalguse kohta. Pärast seda saadetakse kosmoselaev, mis on varustatud 3D-printeritega, kasutades klaaskiudude ja metallidega tugevdatud regoliiti, et valmistada rajatiste põhiosad, samuti masinate suured tööriistad. Seejärel maanduvad 3 kosmoselaeva, millest 2 toovad baasi jaoks vajalikke materjale ja seadmeid, mida on liiga raske 3D-printeritega luua. Kolmas kosmoselaev toob 3 astronauti, kes teevad viimaseid ülesandeid. Nende ülesannete ajal viibivad astronaudid kevlarilaadsest materjalist või süsinikkiududest valmistatud isepuhutavas moodulis. Pärast kõiki neid protseduure saab baas mahutada 3 astronauti.

Meie baas jaguneb 2 peamiseks osaks. Esimene osa hakkab paiknema laevatoru sees ja sisaldab: magamistuba, kogukonna saal, 2 laboratooriumi, isikliku hügieeni ruumi, jõusaali, väikest sissepääsutuba ja 6 ühendusmoodulit. Teine osa asub väljaspool laavatoru ja sisaldab: päikesepaneele, kraatrile tehtud õõnespeeglit, mis valib ja kasutab päikesekiirgust, hoorattaga energiasalvestust, spetsiaalseid kasvuhooneid põllukultuuride ja loomadega, mahutit, mis vedeldab jääd, hoonet vee elektrolüüsiks, vesinikuelemente, akupakette ja juhtmestikku.

Kuu keskkond on astronautidele väga ohtlik. Selgitage, kuidas teie Kuu laager neid kaitseb.

Meie baas keskendub astronautide ohutusele ja laevatoru, kuhu meie baas on ehitatud, juba tagab selle. Seestpoolt asuvad rajatised piirkonnas, kus väikeste meteoriitide kokkupõrge on geomeetriliselt võimatu ja seal ei ole nii palju kiirgust. Mõne hoone ja 3D-printeri väliskülje katmiseks kasutatakse regoliidiga täidetud kotte, mis tagavad soojusisolatsiooni ja kaitse kiirguse eest. Kiirguse eest kaitsvad läbipaistvad (fotot läbilaskvad) pinnad tehakse membraanidest, mis peegeldavad ainult ohtlikku kiirgust. Kõik rajatised varustatakse õhulukkudega, avastamisanduritega (CO2, gaas, tulekahju), tulekustutussüsteemid ja õhupuhastusfiltrid. Astronautide kosmoseriietel ja suurel liikuril on soojus-, kiirgus- ja rõhukaitse. Lisaks sellele hoiavad astronaudid end vormis, tehes igal hommikul trenni. Lõpuks toimuvad protsessid, mille käigus uuritakse astronautide füüsilist ja psühholoogilist tervist.

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

Kuigi Kuu kraatrites on veekoguseid, peab selle kasutamine olema väga ettevaatlik. Suurem rover on varustatud kaevandamisvahenditega ja kogub jää läheduses asuvatest kraatritest. Pärast seda pöördub ta tagasi baasi ja viib jää mahutisse, kus toimub selle vedeldamine. Seejärel kasutatakse seda astronautide ja kanade vajaduste rahuldamiseks, elektrolüüsiks, põllukultuuride kastmiseks ja masinate jahutamiseks. Kuna baasi veetoodang on piiratud, siis on olemas ringlussevõtusüsteemid (nagu ISSil) uriini, isikliku hügieeni ja taimede kastmiseks kulutatud vee jaoks.

Astronaudid tarbivad Maalt pärit toitu, kuni taimed on söömiseks piisavalt arenenud. Pärast uurimistööd jõudsime salati, tomatite, läätsede, kikerherneste, seente, paprikate, ubade ja maasikate kasvatamiseni. Me segame väetist regoliidiga ja hiljem kasutame väetisena kanakännud ja inimväljaheited. Närtsinud lehti kasutatakse seente kasvatamiseks. Kasutame ka hüdropoonika ja aeropoonika meetodeid, transpordime mõned kanad, kuid toome ka mitu kanamuna, mida inkubeerime baasis eesmärgiga toota toidumune ja püüame tuua ka mesilasi, kes aitavad tolmeldamisel.

Meie baas on võimas?. Päikeseenergiat kasutatakse õhukeste päikesepaneelide ja spetsiaalse õõnespeegli kaudu. See energia salvestatakse akudesse, kondensaatoritesse, hooratta energiasalvestusse ning seda kasutatakse elektriseadmete ja elektrolüüsi jaoks. Peale selle kasutatakse elektrolüüsi kaudu veeldatud veejää koguseid, mis annavad vesiniku, mida säilitatakse rakkudes ja kasutatakse kütusena roverside jaoks. Väikestes kogustes energiat annavad ka spordivahendid (elektromagnetiga jalgratas). Kogu baasi varustatakse elektrienergiaga isoleeritud kaablite abil.

Hapniku allikaks on vesi (mis saadakse jää ekstraheerimisel ja annab elektrolüüsi abil vajaliku hapniku) ja taimed (nt aloe vera, gladiool). Lisaks on baasis lämmastik, mis saadakse tankidest, mis transporditakse missiooni alguses Kuule, ja astronaudide uriini töötlemisel. Lähitulevikus võime kasutada veel täiustamata meetodit hapniku ammutamiseks regoliitist. Kõigis hoonetes on õhulukud ja eriti lavaruumi sees olevates hoonetes on õhu ringlussevõtu filtrid ja õhuniiskuse regulaatorid.

Selgitage, mis oleks teie kuulaagri peamine eesmärk (näiteks: ärilised, teaduslikud ja/või turismieesmärgid).

Meie Kuu baas ehitatakse teadusuuringute eesmärgil: uurida...

i) madala gravitatsiooni mõju inimestele, loomadele ja taimedele.

ii) konkreetsete energiaallikate kasutamise tõhusus ja selle salvestamise meetodid.

iii) astronautide ja loomade füüsiline ja psühholoogiline seisund nendes tingimustes.

iv) kas on võimalik luua turvaline, autonoomne baas, kus ei saa elada mitte ainult inimesed, vaid ka loomad.

Tulevikus on baasi eesmärkideks:

i) meie päikesesüsteemi tekke ja arengu uurimine (kuna Kuu on üks selle vanimaid kehi).

ii) kosmoselifti loomine (et vähendada kaalu kosmosesõidukite käivitamisel).

iii) baasvarustus, mis hõlbustab kosmosereisi (kütusesääst).

iv) sinna maandunud väärtusliku meteoriidimaterjali uurimine ja kaevandamine

v) heelium-3 kasutamine

vi) ohutu ja odavam kosmoseturism

vii) baasi toimimine kui kogu inimkonna koostöö ja arengu sümbol.

Kirjeldage oma Kuu laagri astronaudi meeskonna päeva Kuu peal.

Tere hommikust!!! 3 astronauti* ärkavad pärast 7-8-tunnist und (programm kestab 24 tundi). Kõigepealt hoolitsevad nad oma isikliku hügieeni eest. Seejärel, kuni nende meeled ja lihasjõud on täielikult aktiveeritud, jälgivad nad luubiga oma lemmikloomi tardigramme, naudivad loodusmaastikku, mida näidatakse suurel ekraanil seinal, ja lõbutsevad loetud naljaga. Siis tuleb aeg harjutamiseks. Nad sõidavad spetsiaalse jalgrattaga, kandes VR-prille, et näha, et nad on vaikses maalilises allees või isegi kõvas mägijalgrattasõidus. Samuti teevad nad vastupanuriharjutusi, mille käigus nad treenivad kõiki oma lihasgruppe, kuulates samal ajal muusikat. Seejärel söövad nad hommikusööki, mille nad on eelmisel päeval valmistanud, kontrollivad baasisüsteeme ja suhtlevad Maaga (nii maapealse baasiga kui ka 1 2 päeva jooksul oma perekonnaga) arvuti vahendusel. Kui neil on eelnevatel päevadel juhtunud õnnetus või nad ei tunne end hästi, läbivad nad üksikasjaliku füüsilise ja vaimse tervisekontrolli. Seejärel kontrollivad nad, kas nad on laevatoru sees teinud mingeid töid, ja pärast nende sooritamist lähevad nad pinnale koos α spetsiaalne vastukaaluga lift. Nad suunduvad ühte spetsiaalsesse kasvuhoonesse (soovi korral väikese roveriga või jalgsi) ja täidavad seal erinevaid ülesandeid. Nad kastavad taimi ja toidavad kanu ja mängivad nendega veidi aega. Pärast seda lähevad nad tagasi laborisse, teevad katseid ja kui nad on lõpetanud, söövad nad lõunat ja teevad väikese pausi. Pärast pausi lähevad nad üles maapinnale, kus nad kontrollivad energiasüsteeme ja seadmeid, liikudes samal ajal väikese liikuriga. Kui nad on lõpetanud, on neil 2 võimalust: i) otsene tagasipöördumine rajatistesse laevatoru sees, kus nad suhtlevad Maa sugulastega, hoolitsevad oma tardigraafikute eest, planeerivad järgmise päeva programmi, valmistavad õhtusöögi, valmistavad järgmise söögi ja kui nad tahavad, mängivad nad mõned lauamängud või lihtsalt puhkavad, kuni magamaminekuni ii) uurimine suure Roveriga, millel on survekabiin, soojus- ja kiirguskaitse ning seejärel lähevad magama.

* esimene on arst ja bioloog, teine füüsik ja keemik ning kolmas insener ja geoloog.



← Kõik projektid