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: Cebullion

Liceum Ogólnokształcące COGITO  Zgorzelec    Poola 14 või nooremad, 16, 18

3D-projekti väline vaataja

Projekti kirjeldus

Meie baas asub Shackletoni kraatri põhjas, Kuu lõunapooluse lähedal. See koosneb Kevlar 29-st valmistatud täispuhutavast kerakujulisest kuplist, millest pool on maetud Kuu pinnale ja teine pool kaetud regoliidiga. Järgmine osa saab olema Kuu telliskividest valmistatud kaar, mis toimib garaažina ja ruumina väljaspool baasi ning on samal ajal kaitstud kiirguse eest. Meie baasi eesmärk on uurida Kuud, et paremini mõista meid ümbritsevat maailma, kontrollida inimese pikaajalise kosmoses viibimise mõju ja uurida võimalust kaevandada Kuu regoliitist He-3. Baas peaks olema võimalikult kerge, seetõttu on kupplid (kerad) paisutatud ja kavandatav garaaž on valmistatud ainult Kuu materjalidest. Baas saab olema koduks 4 astronautile ja koosneb viiest korrusest. Igal korrusel on erinev funktsioon. Baasi sisemus kujundatakse nii, et astronautidel oleks võimalikult suur psühholoogiline mugavus ja samal ajal võimalikult väike Maa pealt saadetud mass, nt puidust stiliseeritud plastik. Tulevikus peab baas olema isemajandav, selleks saab baasi hõlpsasti laiendada (kasutades juba Kuu pinnal olevaid roomikuid) rohkemate hüdropooniliste segmentidega.

Kuhu sa tahad ehitada oma kuulaagri?

Meil on kavas ehitada baas Kuu lõunapoolusele Shackeltoni kraatrisse. Kuna Kuu orbiit on ekliptika suhtes kallutatud vaid 5 kraadi, on selle kraatri sisemus igavene pimedus, tänu millele kaitseb astronaudid kraatri vari kosmilise kiirguse ja radikaalsete temperatuurimuutuste eest. Lisaks võib varjus olevast kraatrist leida vett jää kujul. Suur tasane ruum kraatri sees on väga kasulik maandumispaikade, tulevaste teede ja baasi laiendamise jaoks. Kraatri serva tipud on peaaegu pidevalt päikesevalgusest valgustatud, kulutades umbes 80-90% igast Kuu orbiidist päikese käes, nii et me suudame luua päikesepargi, et baasi pidevalt elektriga varustada.

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

Esimeses etapis tuuakse Kuu pinnale kahte tüüpi maasturid. Üks pinna üles kaevamiseks ja teine regoliidiga tasandamiseks / trükkimiseks. Ekskavaatorid hoolitsevad täispuhutava baasi jaoks kaeviku kaevamise eest või ühe väiksema kraatri kohandamise eest, et see sobiks kerakonstruktsioonide alla. Samal ajal alustatakse kaare (garaaži) ehitamist. Kaarik ehitatakse spetsiaalsetes päikeseprinterites põletatud Kuu regoliidist tellistest. Need tellised asetatakse täispinnale nii, et need moodustavad toetava kaare (mis toimib nagu Rooma akveduktid). Kui kõik tellised on paigaldatud, eemaldatakse puhutud pind, mis annab meile suure ruumi kaare alla, mida me saame vabalt kasutada. Kaare all olevat maastikku alandatakse samuti, et suurendada meie käsutuses olevat ruumi. Alus ise tehakse Kevlar 29-st ja asetatakse kaevatud poolringi ning seejärel pumbatakse üles, et täita kogu kaeviku ruum. Sfäär paigutatakse nii, et baasist (elamuosa) väljudes sisenetakse kohe kaarele. Järgmises ehitusetapis maetakse alus ja kaar kiirguse eest kaitsmiseks regoliitkihiga. Need maetakse maha, kui printeriga varustatud liikur paneb kaitsva struktuuri aeglaselt kihtide kaupa maha. Liikuvaid printereid aitavad eelnevalt vajaminevad ekskavaatorid.

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

Suurim oht Kuu pinnal on kosmiline kiirgus ja mikrometeoriidid. Esimene turvaelement on baasi asukoht, mis asub sügavas kraatris. Järgmine kaitseetapp on paks regoliidikiht eluruumil ja garaažil. Baas on projekteeritud nii, et astronautide kokkupuute tõenäosus kiirgusega on väiksem, nii et kui nad lahkuvad eluruumist, on nad kohe kaitstud suure garaažikatusega. Garaaž on koht, kus meie astronaudid saavad teha töid, mis nõuavad palju ruumi või mida tuleb teha väljaspool baasi, nt Roverite hooldus, varude lahtipakkimine Maalt. Hädaolukorras laskuvad meie astronautid baasi kõige madalamale tasandile, kus nad on kõige paremini kaitstud kiirguse eest. Astronautide maksimaalse ohutuse tagamiseks tuleb jälgida päikesepurskeid.

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

Shackletoni kraatri seest leiab meeskond vett jää kujul. Joogivee saamiseks tuleb jää sulatada. Vesi tuleks valmistada veetöötlemisettevõttes, sest vesi võib olla reostunud. Teise veetöötlemisettevõtte ülesanneteks on vee jälgimine ja hinnangulise veevarustuse koguse tagamine. See aitab baasvarude haldamisel. Vesi võetakse uriinist ja baasi atmosfäärist taaskasutusse, tänu sellele suletakse veeringe ja peaaegu kogu vesi kasutatakse uuesti.

Baasi rajamise alguses pakutakse toitu maapealsete teenuste abil. Kuigi aja jooksul tuleks baasis toodetud toidu kogust suurendada, et saavutada isevarustatus. Toiduallikaks on baasi tekil asuv hüdropoonika. Selle lahenduse eeliseks on suur valik saadaolevaid taimi. Neid saab valida spetsiaalselt astronautide spetsiifilise toitumise jaoks, et pakkuda neile vajalikku toiteväärtust. Baasis on ka putukafarmid, kus hoitakse putukaid, et mitmekesistada meeskonna toitlustamist ja lisada hõlpsasti hooldatav valguallikas. Dieedi koostise üle peetakse nõu Maa toitumisnõustajatega, et kohandada dieet meeskonna vajadustele. See hoiab astronaudid tervena.

Elektrienergiat saadakse peamiselt päikesepaneelidest. Paneelid paigutatakse kraatri tippu, kus need on peaaegu alati valgustatud (kuna kraater asub lõunapoolusel) ja ühendatakse baasiga kaabli abil, mis kaetakse kogu pikkuses regoliidikihiga, mida rändurid katavad (kaitseks mikrometeoroidide eest) . Seadmeid, nagu rändurid, toidavad radioisotoopide termoelektrilised generaatorid (peamiselt rändurid, mis paigutati enne päikesepargi ehitamist). Kuu öösel saame energiat patareidest; kaevandusauto poolt kogutud vesinikust ja vesinikust, mida toodetakse vee elektrolüüsil, kui meil on liiga palju energiat (nt päikesepaneelidest päeval).

Õhk on LSS (Life Support System) oluline osa. Õhk koosneb peamiselt hapnikust ja lämmastikust, nende osakaal peaks olema võimalikult sarnane Maa atmosfäärile. Õhusegude proportsioonide hoidmiseks on baas varustatud anduritega, mis mõõdavad ja korrigeerivad baasi atmosfääri koostist. Esialgu transporditakse õhku Maalt. Järgnevalt toodab baas õhku vee elektrolüüsist. Elutagamissüsteem ei varusta baasi atmosfääri mitte ainult hapnikuga ja eemaldab süsinikdioksiidi, vaid takistab ka selliste gaaside, nagu ammoniaak ja atsetoon, mida inimesed väikestes kogustes eraldavad, kogunemist.

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

Meie baasi eesmärk on uurida kuud, et kontrollida inimese pikaajalise kosmoses viibimise mõju ja uurida võimalust haruldase heeliumi isotoobi (He-3) ekstraheerimiseks selle pinnalt. Heelium-3 on potentsiaalne tulevikukütus, mida saab kasutada täiustatud tuumasünteesi reaktorites elektri tootmiseks Maal. Me kavatseme seda isotoopi koguda Kuu kaevandamisaparaadiga. Sõiduk kaevandab ja töötleb Kuu regoliiti, liikudes aeglaselt mööda Kuu pinnast mööda määratud rada. Kaevandamissõidukiga saab ühe aasta jooksul koguda umbes 66 kg He-3. See töötab ainult Kuu päevadel, sest vajab palju energiat, mida meie baas saab päikesest. Sõiduk saab regoliitist palju keemilisi ühendeid, sealhulgas H2O (otseseks kasutamiseks baasis) ja H2 (energiasalvestusena kuuvalgelisel ööl).

Kirjeldage oma Kuu laagri astronaudi meeskonna päeva Kuu peal.

Astronaudi päev algab hommikuse tualetiga. Selle aja jooksul saab ta kasutada meie baasi rikkalikke sanitaarrajatisi. Nii saab ta alustada tööd puhtana ja värskendatult. Tema igapäevaste kohustuste hulka kuulub baasi kontrollimine võimalike defektide, nt lekete suhtes, pärast seda saab ta alustada tööd talle sel ajal määratud teadusliku uurimistööga. Tema järgmised ülesanded on täiendada puuduvat tehnilist ja teaduslikku dokumentatsiooni, mis võimaldab baasi tõhusat toimimist ning hõlbustab tulevasi remondi- ja parandusmeetmeid. Meeskonna ülesannete hulka kuulub ka baasis kasvatatud toidu eest hoolitsemine. Taimede seisukorra eest hoolitsemine, istutamine ja nende tarbimiseks ettevalmistamine. Teisalt tuleb putukafarmides täiendada toitainelahust, mis võimaldab astronautide toitlustamise korralikku tasakaalu ja meeskonnale värskeid toiduaineid. Pauside ajal saavad kosmonautid puhata spetsiaalselt selleks ettevalmistatud ruumis baasis. Samuti saab ta süüa ja kasutada baasi ülemisel korrusel asuvat jõusaali. See võimaldab tal säilitada sobivat vormi ja vormi vähendatud gravitatsiooni tingimustes. Viibimise ajal on kohustuslik jälgida ka tervislikku seisundit, et tasakaalustada maapinnal viibimise võimalikke ebasoovitavaid mõjusid. Meeskonna ajakava on ebaregulaarne, sest meeskonna ülesanded ei ole päevast päeva ühesugused. Meeskond hakkab tegema teaduslikke katseid paljudes valdkondades, sealhulgas Kuu geoloogilise struktuuri, madala gravitatsiooni mõju, He-3 kaevandamise võimalikkuse uurimine pinnalt, päikesetuule uurimine jne. Kolonistide käsutuses on ka 3D-printer. See võimaldab printida vajalikke tööriistu ja esemeid reaalajas. Toimimiseks väga olulised saavad olema meeskonna kosmoserännakud. See aitab hooldada baasi ja infrastruktuuri väljaspool baasi, nagu tankid, kaevandusrobotid ja fotogalvaanilised paneelid. Suurem osa meeskonna töödest toimub katuse all, et kaitsta neid kiirguse eest. Esimeste astronautide peamine ülesanne on asuda elama, kontrollida tehnoloogiat ja teha teadusuuringuid. Uuringud He-3-l võivad julgustada investoreid, tänu millele järgmised missioonid ainult laiendavad meie asustust, et muuta Kuu meie uueks koduks.



← Kõik projektid