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: Helenborough laager

Nidderdale High School & Community College  Pately Bridge    Ühendkuningriik 15

3D-projekti väline vaataja

Projekti kirjeldus

Meie Kuu elupaik on kavandatud esimeseks pikaajaliseks inimkolooniaks Kuul, mis on lähtepunktiks edasiseks koloniseerimiseks ja Kuu ressursside kasutamiseks.

 

Selle peamised eesmärgid on järgmised:

  1. Kuu geoloogia, Kuu gravitatsiooni ja muude Kuule iseloomulike valdkondade uurimine.
  2. Luua pikaajaline inimkäitumine Kuu pinnal.
  3. toota kütust Päikesesüsteemi edasiseks uurimiseks.

 

Koloonia rajamine Kuule oleks monumentaalne saavutus inimkonna jaoks ning inspireeriks uut inseneride, teadlaste ja astronautide põlvkonda viima inimkonna tõrvikut uutesse maailmadesse.

Elupaik oleks aluseks Kuu edasisele inimarengule ja selle ressursside ärakasutamisele.

Kuhu sa tahad ehitada oma kuulaagri?

Me oleme otsustanud ehitada oma elupaiga Schrodingeri kraatrisse. Oleme valinud selle koha, kuna seal on palju laavatorusid ja suhteliselt tasane pind sisemise rõnga sees, mis on hea tulevaste arengute jaoks pinnal.

 

Samuti on see lähedal lõunapoolusele ja Shackletoni kraatrile. Baasi rajamine pooluste lähedale oleks kasulik, sest seal arvatakse olevat jääd, mida saab töödelda kasutatavaks veeks.

 

Schrodingeri kraater on üks väheseid kohti Kuul, mis näitab märke hiljutisest geoloogilisest tegevusest, see on suurepärane võimalus Kuu geoloogilise koostise ja arengu edasiseks uurimiseks. Schrodingeri kraatri pinna all on laavatorud, mis võivad pakkuda looduslikku maa-alust ala baaside ehitamiseks. See on kasulik, sest baasi rajamine maa alla pakub kaitset päikesekiirguse ja mikrometeoriitide eest.

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

Laager ehitatakse ühtsetest moodulitest, mis on eraldatud õhukindlate ustega. See muudab baasi ehitamise ja hoolduse lihtsamaks. Samuti muudab see baasi modulaarseks, mis tähendab, et seda saab suhteliselt hõlpsasti laiendada.

 

Elupaiga seinad ehitatakse Maalt tarnitud ühetaolistest ristkülikukujulistest titaanpaneelidest. Need paneelid keevitatakse kokku elektronkeevitustehnika abil. Elektronkeevitus on teiste keevitusmeetodite ees eelis, kuna see ei vaja gaase ja töötab vaakumis. Katus ehitatakse sarnaselt, kuid kolmnurksetest paneelidest. Vundamentide ehitamisel kasutatakse titaanist talasid ja põrandad ehitatakse ühtlastest alumiiniumplaatidest.

 

Mõned suuremad moodulid, näiteks aeropoonikamajad, tuleb ehitada täispuhutavatest moodulitest. Selle põhjuseks on see, et sellise suurusega baasmooduleid oleks väga raske Kuule toimetada. Seintel on ohutuse suurendamiseks mitu kihti. Igal kihil on eraldi andurid, nii et rõhku saab jälgida ja lekkeid märgata enne, kui need kasvavad. Seinad toetuvad teraspostidele.

Täispuhutavate moodulite kasutamine lihtsustab ka tarnimist ja ehitamist. Ainus probleem on see, et neid mooduleid ei saa ohutusega seotud kaalutluste tõttu kasutada peamiste alusruumidena.

 

Raskeveokid pannakse kokku kohapeal. Suured siseruumides olevad seadmed viiakse enne kokkupanekut asunike poolt baasi sisemusse, et vältida võimalikke komplikatsioone seadmete liigutamisel läbi õhulukkude. Sisevarustus pannakse kokku, kui baas on täielikult rõhu all.

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

Elupaiga kaitsmiseks kiirguse ja mikrometeoriitide eest ehitatakse see laavatoru sisse. Iga baasi osa on eraldatud õhukindlate ustega, nii et teised alad on kaitstud juhul, kui ühes sektsioonis tekib rõhu all hoidmise häire. Elupaigas on meditsiiniosakond koos operatsioonisaaliga. Elanikud saavad hädaolukorras evakueeruda maapinnal asuvasse tugipunkti.  

 

Elupaiga elutegevuse toetamise süsteemiga saab kontrollida õhuvoolu igasse kambrisse eraldi. See on vajalik selleks, et kui ühes baasi osas tekib hädaolukord, saaksid operatiivsed sektsioonid endiselt toimida, ilma et ventilatsioonisüsteem kujutaks endast ohtu.

 

Elupaik on varustatud ka tulekustutussüsteemiga. Kui tulekahju avastatakse, võib elutegevussüsteem uputada ruumi argoongaasiga, et vähendada hapniku kontsentratsiooni ja kustutada tulekahju. See ei kahjusta tundlikke seadmeid. Kõik elanikud peavad eelnevalt evakueeruma.

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

Jää kogumiseks sobiva asukoha leidmiseks kasutatakse neutronspektromeetriga varustatud satelliiti. Kui asukoht on leitud, maandub ESA prospekti süsteem ja alustab jää kogumist. Jää transportimiseks kaevandamiskohast baasi, kus see töödeldakse, kasutatakse raketti. Seejärel ladustatakse jää mahutitesse, kus see sulatatakse päikesekiirguse toimel. Elektrolüüsi ja rõhu all oleva süsteemi abil saadakse hapnikku ja vesinikku, mida kasutatakse raketikütusena, hingamisõhuna ja kütusena vesiniku kütuseelementidele.

Toidu kasvatamiseks kasutame põllukultuuride kasvatamiseks aeropoonikasüsteemi. Aeropoonika on teiste taimekasvatusmeetodite ees eelis, sest see ei vaja mulda ja kasutab hüdropoonikaga võrreldes vähem vett.
Soja kasvatatakse valkude ja rasvade saamiseks, lehtkapsas K-, C-, E- ja kaltsiumvitamiini saamiseks. Kartulit kasvatatakse süsivesikute ja A-vitamiini saamiseks.
Mõned mittepüsivad toiduained saadetakse Maalt, sest kõike vajalikku on võimatu toota kohapeal nii suures baasis. Astronaudid võtavad ka igapäevaselt vitamiinipreparaate, et tagada, et neil ei tekiks vitamiinipuudust.

Elektrit toodetakse ja salvestatakse päeva jooksul erinevate meetoditega.

Kui on kuupäev, kasutatakse elektrienergia tootmiseks päikesepaneele. Elektrolüüsiga toodetakse päeval vesinikku ja hapnikku. Vesiniku- ja hapnikugaasi hoitakse vesiniku kütuseelementide kasutamiseks, kuna päikesepaneelid ei saa öösel töötada.

Elektrolüüsiseadmeid toidetakse ainult päevasel ajal, et vältida vesiniku defitsiiti. Selle põhjuseks on asjaolu, et kütuseelementide jaoks vesiniku tootmiseks kulub rohkem energiat kui kütuseelementides vabaneva vesiniku energia.

Esialgu tuleb hapnikuallikaid importida Maalt. Lühikese aja möödudes saab hapniku tootmist alustada kohapeal vee elektrolüüsi abil. Taimede kohapealne kasvatamine aitab parandada õhu kvaliteeti. Õhu ringleb kogu baasi hõlmava ventilatsioonisüsteemi abil, mis tagab, et süsinikdioksiid filtreeritakse õhust ja ei põhjusta ohtlikku kogunemist. Lämmastik või muu sarnane inertne gaas on vajalik lahjendajana, et elupaiga atmosfäär ei oleks ohtlikult hapnikurikas. Lahjendajaid tuleb importida Maalt.

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

Laager Helenborough, mis on nimetatud astronaut Helen Sharmani järgi, keskendub peamiselt Kuu teaduslikule uurimisele ja uurimisele. See annaks väärtuslikke teaduslikke avastusi mitte ainult ESA-le, vaid ka rahvusvahelistele koostööpartneritele. Laagris toimuvatest pikaajalistest missioonidest saadakse ka väärtuslikke kogemusi. Need kogemused osutuvad hindamatuks neile, kes töötavad selle nimel, et viia esimesed inimesed Marsile ja teistele taevakehadele.

 

See missioon on oma olemuselt riskantne, nii et algstaadiumis ei ole turismivõimalusi. Tulevikus võivad siiski tekkida võimalused mõneks tsiviilkülastuseks, sarnaselt varasematele tasulistele külastustele ISSile.

 

Samuti võib olla võimalusi baasi äriliseks laiendamiseks, nt kommertslike kosmoselaevade maandumine ja tankimine marsruudil ja kaugemal, või ehk haruldaste materjalide eksportimine Kuu pinnalt. Kuid neid missioone tuleks eelnevalt hoolikalt hinnata ja kavandada.

Kirjeldage oma Kuu laagri astronaudi meeskonna päeva Kuu peal.

Kell 7 hommikul Kesk-Euroopa aja järgi ärkab päevavahetus. Kesk-Euroopa aeg on valitud, kuna Euroopa Kosmoseoperatsioonide Keskus (ESOC) kasutab seda ajavööndit ja enamik ESA astronaute on selle ajavööndi järgi orienteeritud.

Pärast ärkamist riietuvad nad ja kasutavad pesemisruume - seejärel söövad nad enne vahetuse algust hommikusööki. Meeskonnad töötavad 2-tunnistes vahetustes, mis on eraldatud puhkepausidega iga nelja tunni tagant.

Peamise eluruumi sees töötavad meeskonnad jälgivad ka selliseid kriitilisi süsteeme nagu elutegevus ja elekter. Iga astronaut töötab 12 tundi päevas, kuid see ei ole pidev töö, vaid neil on puhkepausid ja lõunapaus, et nad ei oleks ülekoormatud. Kasutatakse rotatsioonilist unegraafikut, et tagada, et vähemalt 2 elanikku, kellest üks on süsteemispetsialist, on kogu aeg ärkvel. Sellega tagatakse, et kõiki süsteeme jälgitakse pidevalt ja vajadusel saab igal ajal teha erakorralisi hooldustöid.

Elupaigas on jõusaal, kus on kaks vastupanuvõimlemispingi, mis kasutavad raskusjõu asemel vastupanujõuna mehhanisme. Üks on sõudmismasin, mida kasutatakse ülakeha jõu ja lihasmassi säilitamiseks, teine masin on jalgratas, mida kasutatakse südame-veresoonkonna ja aeroobse vormi säilitamiseks, samuti jõu säilitamiseks ning luu- ja lihasatroofia vältimiseks. Kõigile elanikele on määratud aeg, mil nad saavad kasutada jõusaalis olevaid treeningseadmeid. See on oluline, et nende lihased ja luustik ei laguneks madalama raskusjõu tõttu.

Puhkuse ajal on elanikel juurdepääs oma isiklikule sülearvutile, millel on 500 GB isiklikku andmekandjat.

Vahetuste kattumise ajal on elanikel aega tegeleda meeskonnatööga, et tõsta töömoraali ja koostööd. Selle aja jooksul valmistavad ja söövad nad ka koos õhtusööki/hommikusööki. Vahetuse juhid korraldavad briifinguid, et tagada mis tahes vajaliku teabe edastamine järgmisele vahetusele ja et ametlikult märkida oma päevase vahetuse algus/lõpp missioonipäevikutesse.



← Kõik projektid