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: Moon Shot

UTC Portsmouth  Portsmouth    Ühendkuningriik 17, 16

3D-projekti väline vaataja

Projekti kirjeldus

Meie kuubaasi ehitamine võtab paar aastat ja see pakub astronaudidele ajutist majutust. Baasi peamine eesmärk on katsetada, kuidas maa-aluse baasi keskkond mõjutab astronaute nii füüsiliselt kui ka vaimselt. Katsed, mida tehakse, sarnanevad ISSiga ja seal on sarnane arv regulaarselt vahetuvaid meeskonnaliikmeid. Maksimaalne inimeste arv peaks olema 8, kuid seda võib vähendada kuni 2 inimeseni ja baas peaks ikkagi toimima. Nagu eelnevalt mainitud, on baas osaliselt maa all, et kaitsta seda kiirguse ja temperatuuri eest. Baas on ehitatud vertikaalse, peaaegu silokujulise konstruktsioonina, mis lastakse alla enne selle ehitamist kaevatud auku. Põhjus, miks paigaldamine võtab mitu aastat, on baasi ettevalmistamiseks vajaliku puurimise ja puurimise protsess. Kui auku kaevatakse edasi allapoole, toimetatakse aluse üksikud osad kohale ja seejärel lukustatakse need puurimismasina peal, seda tehakse kokku 7 korda, jättes maapinnale ankurdatud 8 stangeeritud komponenti. See koosneb toiduvarudest, mis asuvad kõige allosas, seejärel magamistoast, kus astronaudid magavad, seejärel meditsiiniruumist, seejärel kasvuruumist, seejärel side-, energia- ja veemahutitest ning seejärel õhulukust ja baasist väljapääsemisest. 

Kuhu sa tahad ehitada oma kuulaagri?

Baas asub Kuu lõunapooluse ümbruses, tõenäoliselt Shackletoni kraatri ümbruses. Selle põhjuseks on võimalus, et ühes konkreetses kohas on peaaegu pidev valgus, nagu Ben Bussey analüüsis ja millest teatati 2006. aastal Itaalias Sorrentos toimunud Kuu uurimise ja kasutamise rahvusvahelise töörühma rahvusvahelisel konverentsil "Lunar Exploration Working Group International Conference on Exploration and Utilisation of the Moon". See võiks pakkuda peaaegu pidevat päikeseenergiat suurema osa aastast ning seejärel võiks baasi muud osad jätta seisma, sarnaselt arktiliste baaside puhul. See asukoht võimaldaks ka uurida pimedas püsivalt arreaalseid alasid, kus on võimalik leida vett, mida saaks kasutada edasistes laiendustes, kui see on olemas.

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

Alus kasutab eelnevalt valmistatud metallist eluruume, mille ruumide vahel on õhutihedad tihendid. See võimaldab iga kambrit saata üles omaette missiooniga, kui baas ehitatakse. Ehitus toimub, kui puurmasin aeglaselt maa alla edasi kaevab. Ümbritseva mulla tõttu peaks olema piisav kaitse taustakiirguse eest ja kuna veehoidla asub baasi ülaosas, siis on see ka veidi rohkem kaitstud, jättes õhuluku ainsaks baasi osaks, mis ei ole kaudselt kiirguse eest kaitstud. Silindrikujuline kuju aitab baasi ehitamisel, sest siis saab see sobitada augu suurusega. Lisaks sellele kuna see on silindriline, annab see pinnasesurve vastu pidamisel palju suurema struktuurilise terviklikkuse. Sisemiselt ei ole palju erinevusi, et vähendada keerukust, kuid kõik seinad sisaldavad isolatsiooni, et vältida Kuu välistemperatuuri kõikumisi, mis põhjustavad kuubaasis kõikumisi. 

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

Kuubaasi peab kaitsma kolme peamise asja eest: kiirguse, atmosfääri ja temperatuuri eest. Kiirguse eest kaitsmiseks kasutatakse maa-alust ehitust. Kuigi astronautide kaitsmiseks kasutatakse ikkagi plii isolatsiooni. Astronaudid saavad regulaarselt vereanalüüse ja kuna varustamine ja missioon kestab umbes 6 kuud, sarnaselt ISS-ile, peaksid astronaudid olema kiiresti ravitud. Järgmine kaitsevaldkond on kaitsmine atmosfääri eest, mida saab saavutada tihedalt lukustuvate osade kasutamisega, millele on lisatud tihendid, et tagada täielikult suletud sisemus. Seejärel saab elutegevussüsteemide kasutamisega jälgida tähelepanelikult baasis olevat atmosfääri. Viimaseks ohuks jääb ainult temperatuur. Paksu isolatsiooni ja temperatuuri reguleerivate soojuspumpade kasutamine võiks tagada keskkonna täiendava stabiilsuse.

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

Vett antakse raketis iga 2 kuu või umbes 56 päeva järel ja see pumbatakse veepaaki kasulikust koormusest, mis koosneb 224 liitrist inimese kohta, nii et 2000 liitri maksimaalne maht võimaldab 1792 liitri eeldatavat maksimaalset kasutamist ja veel piisavalt vett, mis on jäänud muudeks kasutusaladeks, näiteks akvapoonikasüsteemi loomiseks. Lisaks, kuna baas asub Shackeltoni lähedal, on võimalus leida külmunud vett kuu pimedates osades. See võimaldab baasi edasist laiendamist, et tagada Kuu veeallikas, kuid selleks on vaja teha täiendavaid katseid ja alustuseks oleks kasulik tagada, et baas toimiks enne kõige keerulisemate süsteemide rajamist. Vett hakatakse ka taaskasutama, et tagada, et alati kasutatakse ainult vajalikku veekogust.

Toiduga varustatakse kuivtoiduportsjonid ja MRE (söögivalmis toit) stiilis toit. Seda seetõttu, et seda tüüpi toit ei nõua lisavett ja seda saab säilitada pikema aja jooksul. Sõjaväe MRE-de kaalu ja mõõtmete kohaselt on vaja 1344 toitu, mis on vajalik 2 kuu pikkuseks ajavahemikuks varustuskäikude vahel. Netokaal on umbes 1000 kg. See tähendab, et toitu ja vett saaks saata samas varustuskorpuses. Toiduratsiooni kasutamine peaks tagama kõik vajalikud kalorid ja toitained. Baasis on ka kasvatusruum, et katsetada, kuidas taimed kasvaksid kosmoses, ja seda võiks lõpuks kasutada astronautide varustamiseks värske toiduga. Toit kasvatataks kasvuplatsidel, kus oleks kasvutuled ja taimede kastmiseks kasutatav varuvesi. Kasvatatud toitu kasutatakse jällegi selleks, et katsetada, kuidas toitu saaks kasvatada väljaspool maailma.

Toide saadakse päikesepaneelidest ja baasi asukoha tõttu on tõenäoline, et päike paistab pidevalt, seega on vaja ainult piisavalt akut, et tagada elutegevuse jätkumine, kui esineb tõrkeid. Päikesepaneelide jaoks parima asukoha valimiseks on vaja lisateavet. Täiendavad täpsemad arvutused tuleks teha baasi energiatarbimise kohta, kuid baasi inspiratsiooniks olev iss tarbib umbes 80KW ja võib tarbida kuni 95KW.

Suurem osa õhust koosneb lämmastikust ja ülejäänud hapnikust. Õhus on kavandatud segu 80% lämmastikust ja 20% hapnikust, kuid inimeste poolt toodetud süsihappegaasi kogus on märkimisväärne. See tähendab, et süsinikdioksiidi eemaldamiseks õhust kasutatakse filtreerimist ja hapniku lisamist vastavalt vajadusele. Õhusegu tuleb enne astronautide saabumist seadistada, seejärel antakse iga kuu kuni 448 kg hapnikku. See tagab keskmiselt 1 kg päevas inimese kohta, nagu NASA on teatanud. Kui seda ladustatakse 50 juures, võib see ladustamisalal võtta vaid 7m3 .

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

Kuubaasi eesmärk on katsetada maa-aluse kuubaasi kontseptsiooni. Meditsiinilised testid ja lühike aeg kohapeal on mõeldud selleks, et saada võimalikult palju andmeid ja anda täpset teavet. Astronaudid peavad iga päev tegema meditsiinilisi teste ja seejärel töötlema tulemusi, et anda täpseid päevakajalisi andmeid inimese kohta. Sellises keskkonnas saaks kasutada ja katsetada täiendavaid protsesse, nagu vesiviljelus ja kasvuplatsid ning võimalik, et ka vee kaevandamine, mis annaks tegelikke tulemusi, ilma et oleks oht, et mõne sellise süsteemi spontaanne rike võib põhjustada baasi rikkeid.

Kirjeldage oma Kuu laagri astronaudi meeskonna päeva Kuu peal.

Keskmine päev kestab 16 tundi ja koosneb ühest põhitegevusest. kas meditsiiniliste testide tegemine, põllukultuuride hooldamine, sideseadmete kasutamine või üldine hooldus. Igale töökohale määratakse kaks meeskonnaliiget, mis tähendab, et vahetusi saab määrata nii, et alati on vähemalt üks inimene tööl. Kaks meditsiinilisi teste tegevat astronauti teevad päeva jooksul üksteise astronautide teste, mille käigus leitakse lihasmassi, südame löögisagedust, hapnikutaset, vererõhku ja vereanalüüse. Seejärel kogutakse need andmed kokku ja edastatakse sidekeskusesse, et need saaks edastada tagasi missioonikontrollile. Meeskonnaliikmed, kes tegelevad põllukultuuridega, peavad tagama, et kõik kasvukeskkonnad oleksid õiged, hoolitsema seadmete ja torustiku eest ning jälgima kõigi taimede kasvu, edastades kogu asjakohase teabe sidekeskusesse, mis saadetakse tagasi missioonikontrollile. Sideoperaatorid vastutavad teabe edastamise eest baasist missioonikontrollile ja tagavad, et kõik sidevahendid toimivad. Lõpuks vastutab üldhooldusmeeskond pardal olevate seadmete hooldamise eest ning toidu, vee, energia ja õhu kasutamise jälgimise eest.



← Kõik projektid