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: I.E.S. LOS CASTILLOS

I.E.S. LOS CASTILLOS  ALCORCÓN (MADRID)    Hispaania 16, 15

3D-projekti väline vaataja

Projekti kirjeldus

Meie kuulaager on laiendatav baas, mida saab laiendada, kui meeskonna suurus suureneb või kui kasvuhoone ökosüsteemid kasvavad. 

Vesi on meie inimeste elupaiga jaoks kriitiline ressurss, seega on laager asustatud väikese kraatri kõrvale, kus on veejää, sest selle sees on alaliselt varjatud alad. Nendest tumedatest tsoonidest eraldatakse ja muudetakse kontrollitud sublimatsiooniprotsessi abil veejää vedelaks.

Asula on jagatud erinevateks mooduliteks, millest igaühel on oma otstarve, disain ja materjalid, need disainid põhinevad kolmel erineval struktuuril:

Esiteks, kasvuhoone kokkupandav struktuur, mis võimaldab mehaaniliselt muuta selle mõõtmeid, et majutada eri suurusega ökosüsteeme.

Teiseks, täispuhutavad eluruumid eluruumide, lao, söögisaali või spordisaali jaoks, mida saab kohapeal täispuhuda, et selle maht oleks meeskonnale piisav.

Kolmandaks, jäigad konstruktsioonid energiamooduli, süstikuplatvormi või hapnikutankide jaoks.

Peame kasvuhoonet keskseks üksuseks, mis on keskele paigutatud kolmest kuplist koosnev kokkupandav struktuur, mille kolm erinevat keskkonda varustavad hapniku ja süsinikdioksiidiga taimede fotosünteesi kaudu, toiduga vesiviljeluse kaudu ja globaalse temperatuuri reguleerimise kaudu. See põhiüksus ühendab teisi mooduleid kokkupandavate käikude kaudu.

Energiat saadakse päikesepaneelide abil, mis on jaotatud laagri pinnal laiale alale, selle eesmärgi saavutamiseks on reserveeritud üsna suur ruum, sest päikesekiirte ja pinna kokkupuute nurk on lai, nii et päikesekiired on vähe energilised ja mõistliku energiakoguse tootmiseks on vaja palju paneele.

Ringlussevõtumoodul aitab astronautidel saada uriinist ja väljaheidetest vett ja lämmastikku.

Kuhu sa tahad ehitada oma kuulaagri?

Meie kuulaager asub Ibn Bajja kraatrist põhja pool, umbes 200 km kaugusel lõunapoolusest, kus temperatuurid ei ole nii äärmuslikud, sest päikesekiirguse langemisnurk on suurem.

Ibn Bajja harju on peaaegu pidevalt valgustatud, eeliseks on aluse valgustamine ja päikesepaneelide paigutamine seadmete toiteks. Samamoodi koondub veejää kraatri sees olevatesse alumistesse püsivalt varjatud piirkondadesse.

Kraatri suurus, umbes 2000 m sügavus, on piisav selleks, et eraldada varjulistest piirkondadest veejää, muutes selle torujuhtmete abil kontrollitud sublimatsiooni teel vedelaks veeks. Pärast ekstraheerimist viiakse läbi elektrolüüsiprotsess, et saada hapnikku hingamiseks ja vesinikku kütuseks süstla jaoks.

Kraatri harjal, 450 m kõrgusel, on side Maaga piisav, ei ole vaja täiendavat satelliiti nagu Kuu pimedal poolel.

 

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

Laagri ülesehitamiseks saadame moodulitest koosnevad osad, mis pannakse kokku ja pumbatakse kohapeal, ehitades üles erinevad struktuurid.

Me peame kasutama võimalikult vähe ruumi, et säästa energiat ruumide külmutamiseks ja tõhusaks täitmiseks. survestamine .

Paindlike käikude kaudu on tuumiküksuse külge kinnitatud jäigad konstruktsioonid, nagu sõjapidamismoodul, süstikukandja või energiaelektrijaam. Kõik muud moodulid, nagu eluruumid, jõusaal ja kommunikatsiooniruum, on täispuhutavad eluruumid.

Need eluruumid on väljapoole laiendatud, tekitades meeskonnale just vajaliku ruumi, mahutades astronaudid ja instrumendid sisse. Laiendatud moodulite kuju on silindrikujuline, mis tuleneb välis- ja siserõhu vahelisest vaakumi erinevusest.

Nende täispuhutavate struktuuride materjaliks on omavahel põimitud kevlar- ja mülaarkihid.

Kasvuhoone on ehitatud Hobermani laiendatava geodeetilise kuppelsüsteemi abil, nii et struktuur laieneb, kui ökosüsteemid sees kasvavad. See põhiüksus on projekteeritud kolmekordse kuppelmoodulina, mille puhul rakendatakse topeltmulli teoreemi, et katta võimalikult palju ruumi võimalikult väheste materjalidega.

Põhiüksuse väliskatte katmiseks kasutame pneumaatilisi paneele, mis on valmistatud ETFE-st (etüleentetrafluoroetüleen) läbipaistev ja veega täidetud. Kuu gravitatsioon on üks kuuendik gravitatsioonist Maal, nii et kaal ei ole konstruktsiooni stabiilsuse seisukohalt kriitiline probleem.  

Seda põhiüksust kaitseb kahekordne grafeenikiht, mis annab struktuurile vastupidavuse. 

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

Peamised ohud on äärmuslikud temperatuurid, kosmosest tulev kiirgus ja võimalus, et neid tabab mikrometeoriit.

Piirkonnas, kus laager asub, ei ole drastilisi temperatuurimuutusi, kuid igaks juhuks saame muuta temperatuuri volditud eluruumide sees, muutes nende mahtu, kuna rõhk sees on konstantne ja jaotab soojusenergiat kogu laagris.

Põhiüksuse väliskülje katmiseks kasutame kahekordset õhukest grafeenkihti, mis kaitseb löökide eest ETFE-st valmistatud pneumopaneele (Etüleentetrafluoroetüleen) veega täidetud. See vesi neelab kosmilist kiirgust ja kahekordne grafeenikiht kaitseb struktuuri kokkupõrgete eest. Täispuhutavate moodulite materjalid, kevlar ja mülaar, väldivad kiirguse mõju meeskonnale.

Täispuhutavate eluruumide kihid on valmistatud vastupidavatest materjalidest, nagu kevlar ja mülaar, nii et laagri erinevad täispuhutavad moodulid on kaitstud kiirguse ja mikrometeoriitide eest.

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

Nagu juba mainitud, oleme otsustanud saada veejääd kraatri sisemusest põhjast, kasutades torujuhtme abil kontrollitud sublimatsiooniprotsessi.
Nullrõhu tõttu on vesi olemas ainult jää või auru kujul. Kraatri sees on vee jää temperatuur umbes -240 ºC, kuid kui selle temperatuur tõuseb -70 ºC-ni, sublimeerub vesi auru kujul.
Käivitame väikese torujuhtme kraatri põhja, kuumutame jääga kokkupuutuvat äärmuslikku osa väikese soojendajaga torujuhtme sees, mis suurendab jää kohalikku temperatuuri kuni -70 ºC, mis viib läbi sublimatsiooni ja kogub aurud kraatrile ülespoole.
Kui vesi on püsti, jaotatakse see vastavalt selle kasutamisele, sõltuvalt sellest, kas see läheb kasvuhoonesse, majadesse või mõnda teise laagri moodulisse.
Kuulaagris saab vett ka ringlussevõtumoodulist, kus taaskasutatakse meeskonna uriini ja väljaheiteid.

Nagu eespool mainitud, ehitatakse kasvuhoonemoodul, et kasvatada toitu baasi elanikele. Idee on jagada põllukultuurid kasvuhoone sees erinevatesse sektsioonidesse vastavalt sellele, kui palju vett nad kasvuks vajavad.
Me kasutame akvapoonika-üksust, et kasvatada maitsetaimi ja köögivilju ning kasvatada kalu, kasutades ka hüdropoonilist aiandust.

Taastuva energiaallikana on meil olemas päikesevalgus, mida me saame tänu päikesepaneelidele, mis me laagri lähedusse paigutame, et seda energiaga varustada.
Meil on elektrigeneraatorid, mis kasutavad vee sublimatsiooni, et keerata turbiini elektrienergia tootmiseks, seda energiat kasutatakse ja salvestatakse akudesse.
Nendel ajavahemikel, mil päikesekiired ei jõua Kuu pinnale, näiteks päikesevarjutuse ajal Kuu peal, kasutame akudesse kogunenud energiat.

Teatud osa laagri veest suunatakse energiaelektrijaama, kus see töödeldakse ja elektrolüüsi abil muundatakse, et varustada laagrit hapnikuga.
Maa atmosfääri õhk koosneb umbes 75 protsendi ulatuses lämmastikust ja 20 protsendi ulatuses hapnikust.
Kasvuhoones asuvad ökosüsteemid toodavad hapnikku ja süsinikdioksiidi, lämmastik saadakse uriini ja väljaheidete ringlussevõtu moodulis.

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

Meie projekti peamine eesmärk on ehitada Kuu laager, mis on mõeldud teadusliku arengu ja uurimise tugipunktiks, kus meeskond saab uurida ja uurida turvalisest kohast, mis pakub neile kõike, mida nad vajavad.

Kirjeldage oma Kuu laagri astronaudi meeskonna päeva Kuu peal.

Organisatsioon on meeskonna elus hoidmiseks hädavajalik, nii et kontrolliga seotud päevikukirjanduse ülesanded peavad olema korraldatud, et tagada ohutus. 

Esiteks on vaja kontrollida rõhku eluruumide sees, kui rõhk langeb, sest õhk tuleb eluruumidest välja, võivad inimesed minuti jooksul surra.

Teine oluline protsess, mille eest tuleb hoolitseda, on elektrolüüs, sest see protsess toodab hapnikku, mis täiendab kasvuhoones asuvatest taimedest pärinevat hapnikku.

Mis puudutab energiat, siis kuigi me võime lühiajaliselt kasutada akusid, on päikesepaneelid olulised, et toota energiat seadmete toitmiseks ja survepumpade käigushoidmiseks.

Meeskond jagatakse vahetusteks, et kontrollida kõiki eelnevaid aspekte, peab olema ka öine vahetus, et keegi oleks ärkvel, kui süsteemis tekib tõrge või probleem ja seda tuleb parandada.

Seejärel on päevavahetus, kus igal inimesel on laagri eri osades erinev töö.

Igal vahetusel on pausid, et süüa ja suhelda teiste laagrielanikega ühisruumides, et lõõgastuda või kasutada näiteks jõusaali, unustamata seejuures oma uneaega.



← Kõik projektid