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: Calatalifa

Calatalifa  Villaviciosa de Odón    Hispaania 16

3D-projekti väline vaataja

Projekti kirjeldus

PIONEERS-projekti (Permanent International COlonies Near CratErs Exploiting Lunar ReSources) eesmärk on rajada Kuule pikaajaline viibimine, kasutades suletud ökoloogilist tsüklit ja ühiseid Kuu ressursse, mis võimaldab rajada mitu peaaegu sõltumatut baasi.

Selle saavutamiseks ehitatakse radiaalselt sümmeetriline baas lõunapoolusel asuva Kuu kraatri seina sisse, nagu Shackleton. Vesi eraldatakse ja seda kasutatakse mitmete protsesside alguspunktina, mis võimaldavad kasvatada toitu, taastada toitaineid ja toota olulisi gaase, näiteks süsinikdioksiidi, hapnikku, vesinikku või lämmastikku. Kraatri seinte tippudel asuvad päikesepaneelid, et tagada pidev elektrivarustus, mida võiks jagada mitme baasi vahel. Need kaetakse meteoriidiohtude korral, mida avastatakse ettevaatlikult.

Kaheksa ikosaedrilist kupplit täidavad erinevaid funktsioone ja neis majutatakse kuni kaheksa inimest, kes kasutavad seda, et uurida läheduses asuvaid alasid maastikuautodega, valmistada madala gravitatsiooniga tooteid, et saada raha hoolduseks, ja viia läbi erinevaid eksperimente, et uurida uusi tehnoloogiaid, mis sobivad eluks Kuu peal. Lisaks kasutatakse seda ka kosmosepaigana, et tulevikus Marsile lahkuda. Erinevate ainete, sealhulgas hapniku, metaani ja vesiniku kohapealne tootmine võimaldab vajaduse korral kosmoselaevade kütust toota.

Üldiselt oleks baas hüppelauaks iseseisvate suuremahuliste kolooniate loomiseks, mis suudavad oma ressursse taaskasutada ja kasutada kohalikke ressursse, pakkudes samal ajal teaduslikku ja kaubanduslikku tulu.

Kuhu sa tahad ehitada oma kuulaagri?

Kuulaager ehitatakse lõunapooluse kraatri seintesse, nagu Shackleton. Nii oleks see kaitstud kiirguse ja meteoriidiohtude eest, samas võimaldaks see ehitada selle ümber mitu baasi. Arvestades selle suurt laiust võrreldes baasiga, võimaldaks see tulevikus laieneda, et majutada rohkem inimesi. Kraatrit kasutataks jää saamiseks, mis annaks vesinikku, hapnikku ja vett. Lisaks kasutataks nn igavese valguse tippusid, et saavutada pidev elektritootmine päikesepaneelide abil, mida saaks jagada, vähendades seeläbi konkurentsi selle piirkonna koloniseerimisel ja soodustades koostööd.

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

Alus koosneks seitsmest ikosaedrilisest kuplist, mis on stabiilsuse parandamiseks ühendatud torudega, sest need koosnevad HY-sulamitest valmistatud võrdkülgsetest kolmnurkadest, mis taluvad survet koos kriimustuskindla plastkattega, eriti välisalade jaoks, ning samuti roveri garaažist. Need plaadid saadetaks pinnale lisaks RTG-ga liikuvatele masinatele, mis võimaldaksid vajaliku ruumi puurida. See oleks ühtlasi esialgne missioon menetluste ja tehnoloogiate katsetamiseks. Lisaks võiks selle rehvisüsteem olla vertikaalselt pööratud ja paigaldada torusid jää jaotamiseks. See sõidaks üle kraatri ülemiste seinte ja laskuks seejärel tagasi baasi. Samuti saadetaks antennid sidepidamiseks. Aja jooksul, kui inimeste kohalolu suureneb, võiks ehitada keerulisemaid süsteeme, et ühendada mitu baasi. Regoliit kaevandatakse kohapeal, et moodustada kaitsekatted, mida saaks kasutada, kui avastatakse mõni potentsiaalne oht. Neid töödeldaks ja kasutataks 3D-printeri materjalina nende polüvalentsete masinate abil. Selle esialgse etapi kulude vähendamiseks oleks vaja rahvusvahelist programmi ja korduvkasutatavate kanderakettide kasutamist.

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

Et vähendada kiirgusega kokkupuudet, oleks baas maetud kraatri seina sisse, kus oleks väike regoliidiga kaetud väljapääs, kuhu paigaldataks maastikuaparaadid. Need oleksid kaetud kiirguskindla materjaliga ja nende külge oleks kinnitatud Kuuülikonnad selliselt, et Kuu tolmu saaks tagumisest osast eemaldada. Lisaks sellele asuksid maasturid baasiga ühendatud väliskambris, kus neid hooldataks. Tolm eemaldataks selle pinnalt, pumbates sõidukitesse üleliigset süsihappegaasi, mis seejärel filtreeritaks. Roverid võiksid olla kaugjuhitavad ka luureoperatsioonideks, et vältida kokkupuudet. Tundlikesse piirkondadesse, näiteks päikesepaneelidele, ehitataks paigaldatavad regoliitkatted, kui satelliitseire abil avastataks mõni oht. Lõpuks, et vähendada madala gravitatsiooni mõju, oleks ruumi, mis oleks pühendatud füüsilisele tegevusele.

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

Vesi võetakse kraatri süvendist jää kujul välja ja transporditakse baasi välisalale, kus see sulatatakse kuumade peeglitega. Osa sellest kasutataks hüdropoonilistes mahutites ja seda saaks ka jäätmete kujul taimejäänustest toituvatelt lagundajaorganismidelt. Astronautide väljapaisatud süsihappegaasi töödeldaks Sabatier' reaktsioonis, et saada veel rohkem vett, ning samuti veegaasi vahetuse reaktsioonis. Auru kujul saadud vesi jahutatakse ja veeldatakse rõhu all, et seda veeldada.

Ühes kupplates on hüdropoonilised mahutid, kus kasvatatakse mitmesuguseid taimi: soja, kikerherned ja maapähklid valkude ja rasvade saamiseks, kartulid süsivesikute saamiseks ning roheliste lehtedega taimed, näiteks spinatid, mis annavad kasulikke mineraalaineid, näiteks kaltsiumi, mis on oluline osteoporoosi vältimiseks. Lisaks kasvatataks ka diatoomi, et eemaldada süsihappegaasi ja toota hapnikku koos mitmerakuliste vetikatega. Pimedates kambrites toituksid lagundavad seened ja bakterid taimede jäänustest, mis oleksid täiendavaks valguallikaks ning tekitaksid vett, süsinikdioksiidi ja lämmastikku, mis püütakse kinni ja saadetakse taimedele tagasi, taastades lämmastikuringi, et vähendada taimede kasvuks vajalike imporditud ainete vajadust.

Energiat toodetakse peamiselt päikesepaneelidest, mis on paigutatud ümber kraatri seinte tippude, et tagada pidev energiavarustus isegi Kuu tsükli pimedatel perioodidel. See jaotuks ka mitme baasi vahel, kui need ehitatakse. Vee elektrolüüsist ja WGS-ist saadud vesinikku võiks kasutada ka kütuseelementides, et saada rohkem energiat. Muud täiendavad energiaallikad oleksid kompostikambris tekkiv soojus ja Sabatier' protsessis tekkiv metaan, mida saaks säilitada kütusena või põletada.

Erinevate gaaside saamiseks kasutatakse mitmeid reaktsioone. Jääd elektrolüüsitakse hapniku ja vesiniku saamiseks, millel oleks mitmeid kasutusalasid, nagu eespool öeldud. Hapnikku tarbiksid elanikud ja organismid kompostris, saades lämmastikku, filtreerides selle jäätmeid. Alguses imporditaks lämmastikku ja hapnikku Maalt, et luua baasi atmosfäär, kuid seda saaks väikeses ulatuses toota põllumajanduses vastavalt lagundajate, taimede ja vetikate abil. Süsihappegaasi kasutataks Sabatier' reaktsioonis vee ja metaani saamiseks ning seda kasutataks ka tolmu eemaldamiseks liikuritelt. Üldiselt jälgitaks atmosfääri pidevalt anduritega, et avastada võimalikke lekkeid, ning õnnetuste puhuks hoiustataks imporditud varusid. Kõik kahjulikud gaasid, näiteks WGSist pärit CO, võiksid sattuda atmosfääri ja eemalduda päikesetuule abil.

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

Laagris oleks korraga mitu funktsiooni. See oleks rahvusvaheline, laiendatav eksperiment, mille käigus katsetatakse erinevaid menetlusi ja strateegiaid, et luua stabiilseid, sõltumatuid baase, mis saaksid ühendatud võrgustiku kaudu jagada kohalikke ressursse.

Lisaks sellele annaksid suuremahulised ekspeditsioonid nii kaugjuhtimise kui ka EVAde abil hindamatuid teadmisi Kuu geoloogia kohta, mitte ainult pinnatasandil, vaid ka sügavamal, kasutades selleks puurmasinaid. Samuti võiks seda kasutada madala gravitatsiooniga rakenduste ja toodete uurimiseks ning nende eksportimiseks, et vähendada üldkulusid, pakkudes mitmekesiseid teaduslikke teadmisi. Pikemas perspektiivis võiks seda tänu madalale gravitatsioonile ja kohapealsele raketikütuse tootmisele kasutada tulevikus Marsile suunduvate missioonide stardipunktina.

Kirjeldage oma Kuu laagri astronaudi meeskonna päeva Kuu peal.

Meeskond ärkaks pärast 8-9 uneaega, kuigi paar astronauti valvasid sideruumi, võttes vajaduse korral ühendust nii Maa kui ka teiste lähedal asuvate baasidega. Need paarid vahelduksid regulaarselt ja ülejäänud meeskonnale lubataks päevasel ajal puhata. Toimuks üldine skaneerimisprotseduur ja seejärel pühendaks meeskond oma aja erinevatele teaduslikele katsetele, sõltuvalt nende erialast. Näiteks geoloogid võiksid teha EVAsid või juhtida maastikuaparaate eemalt; botaanikud võiksid jälgida põllukultuure ja teha laboris madala gravitatsiooni eksperimente; insenerid võiksid jälgida reaktsioone ja aidata parandada võimalikke lekkeid jne. Pärast seitse tundi kestnud tööd koguneks meeskond keskruumis lõunatama ja saaks kaks tundi puhkust, mil nad saaksid võimelda jõusaalis, teha meditsiinilisi kontrolle, puhata keskruumis jne. Seejärel toimuks andmete analüüs leitud materjalist või tehtud katsetest, samuti hooldustööd, nagu kompostri ülevaatamine, rooverite puhastamine jne. Üldised tulemused saadetaks päeva lõpus päevaaruandena, milles vaadatakse üle sellised aspektid nagu tootmisprotsesside teostatavus, eksperimendid, ettepanekud jne, ja saadetakse Maalt juhiseid. Kanal oleks aga pidevalt avatud ja seda jälgitaks vastavalt. Kui oleks vaja varusid, taotleks baas kaubalähetust ja korduvkasutatavad kanderaketid kannaksid varusid, mis laskuksid pinnale, või kui tegemist on tundlikuma materjaliga, maanduksid nad sissepääsu lähedal, saaksid tankida ja lahkuksid. Kui teistes baasides toimuks mingi esilekerkimine, saaks meeskond sinna oma roverite kaudu abi anda, tagades kiire reageerimise, kuni vajadusel saabub Maalt edasine abi.



← Kõik projektid