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: IESS FOR SPACE

I.E.S.S. EUROOPA KESKKOOL  Reggio Emilia (RE)    Itaalia 17

3D-projekti väline vaataja

Projekti kirjeldus

Projekt *PHILOL-HOUSE* sisaldab täiustatud tehnoloogiaid, mis aitavad astronautidel luua parima elukeskkonna ja viia läbi kõrgetasemelisi teadusuuringuid.
Meie meeskond osaleb Kuu keskkonna uurimises, samuti pinnase koostise ja valguse languse süvaanalüüsis. Lisaks keskendub meie missioon vee kättesaadavuse, veevarude ja keskkonnatemperatuuride uurimisele. Lisaks sellele uurime ka seda, kuidas areneb välja tegelik Kuu asula, mis on mõeldud selleks, et seda tulevikus lõpmatult asustada.
Baas asub põhjapooluse lähedal Philolaus'i kraatris asuvas laavatorus. See strateegiline asukoht võimaldab astronautidel kasutada ära päikesevalgust (päikesepaneelide ja kütuseelementide abil) ja rikkalikke veevarusid. Kuna baas asub maa all, suudab see kaitsta meie astronaute ka paljude ohtude eest; muu hulgas pakub baas kaitset meteoriitide ja kiirguse eest.
Asula koosneb neljast põhistruktuurist, millest igaüks jaguneb kaheks ruumiks: ülemine osa vastab eluruumile ja alumine on laoruum.
Projekti *PHILOL-HOUSE* on uuritud, et võtta astronaute vastu pikaks ajaks, luues isemajandava asula, mis kasutab kohalikke ressursse (nagu vesi, regoliit ja päikesevalgus) ja taaskasutab neid, vähendades lõplikke jäätmeid.

Kuhu sa tahad ehitada oma kuulaagri?

Otsustasime asuda elama Kuu kraatrisse nimega Philolaus, 550 km kaugusel põhjapoolusest (72°13′12″N 32°52′48″W), mille sees on 15-30 meetri kõrgune laavatoru moodustis.
Laavatoru kaitseb astronaute kolme peamise Kuu keskkonnaohu eest: kiirguse, meteoriitide ja temperatuuri tõusu eest. Kuna me oleme leidnud varjualuse maa all, muutuvad meteoriidid ja kiirgused teisejärguliseks probleemiks. Maa all asumine vähendab ka drastiliselt välist temperatuurivahemikku: laavatoru sees on keskmine temperatuur umbes -4 F (-20 C).
Philolaus'i kraater on oma asukoha tõttu parim valik: see asub pooluse lähedal, mis tähendab, et seal on palju vett ja ka päikesevalgust, mis on siin palju kauem kui teistes kohtades planeedil.

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

Kõigepealt saadetakse raketi abil Kuule rändur ja kosmosevanker, 3D-printerid ja alumiiniumitükid, et alustada laagri ja varustuse ehitamist enne astronautide saabumist.
Meie baas koosneb neljast isetõmbuvast konstruktsioonist, mis kohanduvad maa-aluse keskkonna morfoloogiaga; lisaks sellele on iga "ruum" horisontaalselt jagatud alumiiniumplaadiga: ülemisse ossa on elamiskõlblikud ruumid, samas kui alumisse ruumi on kogutud paljud tööriistad (sealhulgas liikur, seadmed orgaanilise toidu taaskasutamiseks ja veepuhastusseade, mahutid toidu, vee, vesiniku ja hapniku jaoks, meditsiinilised tarvikud, kütuseelemendid ja elektrolüüsiseadmed nii vee kui ka O2 regoliidi ekstraheerimiseks).
Ramp võimaldab liikuril siseneda kraatri sisemusse, samas kui iga eluruumil on läbipääs eluruumide all asuvasse ossa, kus asuvad erinevad tööriistad; lisaks on iga ruum ühendatud järgmise ruumiga seinast läbipääsu kaudu.
Meie kuulaagris on neli eluruumi: esimene neist on kasvuhoone, mis võimaldab taimedel kasutada kraatri välisküljelt tulevat valgust hüdropooniliste süsteemide toitmiseks. Teiseks on astronautide kodu, mis koosneb magamistoast, vannitoast, köögist ja elutoast. Kolmandaks on laboratoorium, mida kasutatakse teadusuuringuteks, ja lõpuks jõusaal; nii jõusaalis kui ka laboratooriumis on kommunikatsioonikeskused Maaga.

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

Meie maa-alune majutus võimaldab astronautidel olla pidevalt kaitstud kiirguse, aga ka meteoriitide ja kuumuse muutuste eest. Kui astronaudid lahkuvad majutuskohast, kaitseb neid kosmoseriietus, mis tagab piisava kaitse ajaks, mil nad on baasist eemal.
Kuu keskkond võib aga kahjustada ka astronautide keha, mis saab tänu jõusaaliseadmetele püsida terve ja pidevalt jälgitavana. Lõpuks, kui tekivad vaimsed probleemid, siis on olemas sidevahendid ja psühholoogiline abi, mida pakub Maa süsteemi kontroll.

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

Esimesed päevad Kuu peal elavad astronaudid tänu Maalt toodud veevarudele. Seejärel saadakse vesi Kuu pooluselt, kus veevarud on äärmiselt rikkalikud. Astronaudid kasutavad valgus- ja kaugseireanduritega varustatud droone, et jälgida pinnase geoloogiat, ja radar-geoskaameraid, et otsida vett maa all ja mõista, kus kaevandada. Vesi on peamiselt jäine, mistõttu on vaja kasutada kuumutatud tööriistu, et seda maapõuest välja kaevandada. Pärast kaevandamist transporditakse vesi (jää kujul) meie Kuu baasi tänu Roverile; siin puhastatakse see spetsiaalsete puhastusseadmete abil saasteainetest.

Astronaudid söövad esimest korda Maalt kaasa võetud külmkuivatatud toitu. Seejärel hakkavad nad kasvatama mikroköögivilju (mis kasvavad vaid 15 päevaga), nagu tomatid, brokoli ja kapsas; neid köögivilju kasvatatakse hüdropoonilises kasvuhoones.
Astronautidel on võimalik kasvatada mõningaid teisi köögivilju, nagu spinat, vesikress, rukola, redis, rukis, kinoa, murulauk, herned ja porrulauk, siseruumides kasutatavas kasvusubstraadis, mis koosneb regoliitist ja orgaanilistest jäätmetest, mida kasutatakse väetisena.
Oluliseks toidulisandiks on Maalt toodud spirulina vetikad, millel on kõrge toitainete väärtus, mis täidavad B- ja C-vitamiini puudujäägi.
Meie meeskond kasvatab kartulit ja maguskartulit, et rahuldada süsivesikute vajadust. Nad söövad ka mõned maa pealt saadetud kuivtoidud.
Astronautide poolt tarbitav valk luuakse 3D-printeriga Maalt toodud loomsete valkude kiududest.

Energiat kasutatakse otse, kasutades kiudoptikat (mis on sobivalt filtreeritud sissepääsu juures), mis juhib valgusenergiat maa-alustes ruumides ja seda salvestatakse kaasaegselt Kuu päeva jooksul tänu päikesepaneelidele, mis on paigaldatud meie baasi lähedal asuvale poolusele. Kuu öösel varustavad energiat kütuseelemendid, mis on seda eelnevalt päeval salvestanud (olles ühendatud päikesepaneelidega). Kütuseelemendid on lahenduseks ka Kuu varjutuse korral. Seda energiat saab kasutada mitmel otstarbel, näiteks LED-lampide toiteks. Peale selle, mis puutub mootorikütuse ja küttesüsteemidesse, siis vesinik ja metaan on meie energiaallikad: vesiniku saame vee elektrolüüsist (mis toodab ka hapnikku), metaani aga orgaaniliste jäätmete kompostimisest; anorgaanilised jäätmed (plast ja metallid) võetakse taaskasutusse 3D-printeri abil.

Hapnikku saadakse peamiselt kahel viisil: esiteks võib seda ekstraheerida regoliitist; sel juhul tuleb see pärast ekstraheerimist puhastada ja seejärel ladustada spetsiaalsetes mahutites. Kuigi regoliit sisaldab suures koguses hapnikku, võib seda oluliste vajaduste rahuldamiseks saada ka vee elektrolüüsist. Tänu sellele lihtsale protsessile saadakse (eelnevalt puhastatud) veest hapnikku ja vesinikku.
Nende protsesside käigus saadud hapnikku saab kasutada astronautide ellujäämiseks, muutudes tänu spetsiaalsetele õhuniisutajatele eluruumides hingamiskõlblikuks õhuks.

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

Meie uurimise peamine eesmärk on teaduslik: esiteks arvame, et on vaja täiendavalt analüüsida Kuu keskkonnaparameetreid (nagu pinnas, õhk, vesi ja valgustingimused) ning arendada täiustatud toidutootmistehnikaid. Teiseks, Kuu asustamine testiks ja parandaks inimese kohanemisvõimet, mis võiks olla kasulik edasiste tulevaste asunduste jaoks; lõpuks oleks Kuu baas äärmiselt mugav vahepealne samm veelgi kaugemate paikade, näiteks Marsi suunas, mis on paljude kosmoseagentuuride tulevikueesmärk.

Kirjeldage oma Kuu laagri astronaudi meeskonna päeva Kuu peal.

Astronaudid ärkavad pärast tavalist 8-tunnist undamist. Ärgates söövad nad hommikusööki. Seejärel veedavad nad tund aega jõusaalis, kus nad teevad oma igapäevast treeningut, mille eksperdid on eelnevalt planeerinud, et säilitada astronautide lihasmassi.
Pärast treeningut usaldatakse kasvuhoone juhtimine ühele astronautile, samal ajal kui ülejäänud osa meeskonnast teeb laboris teadusuuringuid: meeskond uurib gravitatsiooni ja selle mõju, näiteks massikadu, aga ka kiirgust, kuidas nendega õigesti toime tulla ja kuidas neid potentsiaalselt ära kasutada.
Pärast hommikuse töögraafiku täitmist saavad astronaudid lõunat.
Pärastlõunal võivad astronaudid lahendada tekkida võivaid tehnilisi probleeme või minna baasiväliseks tegevuseks välja ja uurida ümbrust oma kosmosevankriga, et koguda andmeid: võtta pinnaseproove, registreerida temperatuuri ja valgustugevust, katsetada tehnoloogiat, mida võiks Marsil kasutada, analüüsida meteoriitide koostist ja lõpuks vaadata Universumit ilma igasuguse häire või atmosfäärita. Kui astronaudid otsustavad reisida pikemaid vahemaid, võivad nad kasutada varem laboratooriumi tööriistadega või suure teleskoobiga varustatud Roverit, tuletades meelde, et nad peavad kaasa võtma õhuvarusid.
Päeva lõpus salvestab meeskond kogutud andmed, seejärel loob ülekande Maaga, et teatada ja selgitada peakorterile päeva uusi avastusi. See võib olla võimalus rääkida sugulastega.
Pärast järjekordset treeningut söövad astronaudid õhtusööki ja lähevad magama.



← Kõik projektid