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: Kuu asunikud

Tudor Vianu riiklik arvutiteaduse keskkool  Bukarest    Rumeenia 15

3D-projekti väline vaataja

Projekti kirjeldus

Meie kuulaagri eesmärk on olla esimene inimasula, mis on värav tulevase Kuu uurimise jaoks. Meie baasi disain on valitud teaduslikel eesmärkidel, jättes vähe ruumi millegi muu jaoks.. Koloniseerimine on läbi ajaloo toimunud koloniseerimise kolmes peamises etapis. Õnneks on esimene etapp juba lõpule viidud tänu sellele, et inimesed on juba olnud Satelliidil. Meie baas on osa teisest faasist, kus inimesed rajasid endale eelposti, mis on endiselt väga sõltuv Maa-st. Selle faasi jooksul tuleb ehitada teadusuuringuid ja infrastruktuuri, et valmistada taevakeha ette viimaseks faasiks, kus koloonia, mis on nüüdseks täiesti iseseisev, muutub Maast sõltumatuks. Me nägime kõiki neid etappe kolonialismi ajastul Maal, kui kogu Uus Maailm ehitati Euroopa võimude poolt üles sarnaselt Kuu ehitamisega.

Kokkuvõtteks võib öelda, et meie baas on Kuu koloniseerimise teise etapi esimene samm, mis teeb sellest uue kosmoseuuringute ja inimarengu ajastu alguse.

Kuhu sa tahad ehitada oma kuulaagri?

Kui me mõtlesime, kus meie baas peaks asuma, mõtlesime kohe kohale, kus on jäävesi lähedal. Teadusuuringute käigus jõudsime järeldusele, et meie baas peaks asuma otse pooluste kraatri kõrval. Meie parim kandidaat on Clavius, üks suurimaid Maalt nähtavaid kraatreid Kuu lõunapoolkeral. Kuna selle pinnal on avastatud jäävett, võib olla võimalus, et vesi võib olla jaotunud üle kogu Kuu pinna, mitte piirduda külmade, varjatud kohtadega. Asudes Claviuse kõrvale, saab meie meeskond seda hüpoteesi testida.

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

Kuu on Maa ainus satelliit. Meie projekt kasutab kõiki selle ressursse, hoides samal ajal kulud madalad ja elamistingimused astronautide jaoks head.

Esiteks, et vähendada kulusid, tegime oma baasi modulaarseks, nii et seda saab kiiresti ehitada ja hõlpsasti vahetada. Meie kupplid põhinevad viisnurkadel, mis on valmistatud kolmnurkadest, mida saab Maal valmis ehitada. Koridorid, mis viivad ühest ruumist teise, on valmistatud pikkadest metallplaatidest, mida saab samuti Maalt tuua.

Teiseks, pärast ehitamist katab meie baasi regoliitkiht, mis kaitseb kogu baasi kiirguse ja väikeste meteoriitide eest. Välja viivad tunnelid sisaldavad kiirgusvastast kihti.

Pidades silmas kvaliteedi ja hinna vahekorda, kasutatakse meie disainis võimaluse korral sama mööblit.

Lisaks sisaldab projekt ühemeetrist vundamenti, et stabiliseerida konstruktsiooni ja kaitsta alust võimalike meteoriidikrahhide põhjustatud maavärinate eest.

Ehitustöid hakkavad tegema üksnes robotid, kuna inimtööjõud on palju kallim ja palju vähem tõhus, mistõttu ehitusprotsessi esimestes etappides ei ole inimesed isegi mitte kohale jõudnud.

Kokkuvõttes on meie baas kuluefektiivne ja lihtne ehitada, säilitades samal ajal oma kõrge kvaliteedi ja lühikese ehitusaja.

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

Ehituse varajases etapis ei ole inimesed veel isegi Kuu peal, nii et vigastuste oht ehitamise ajal on täielikult välistatud. Regoliitkihi katte tõttu ei ole kiirgus baasi sisemuses probleemiks. Baasist välja viivad koridorid on kiirguskaitsekihiga, mis muudab need samuti kiirguskindlaks. Regoliitkiht ei paku mitte ainult kiirguskaitset, vaid kaitseb astronaute ka väikeste meteoriitide eest, mis kukuvad Kuu pinnale. Meie konstruktsioon sisaldab ka personali jaoks mõeldud liikurit, mis kaitseb meeskonda ja lühendab teekondi erinevate teadusmissioonide ajal. 

Kokkuvõtteks võib öelda, et kõigi eespool nimetatud põhjuste tõttu on meie baas kavandatud kaitsma meeskonda kõigi ohtude eest, millega Kuu peal kokku puutub.

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

Meie baasi varustamine veega ei ole lihtne ülesanne, me saadame satelliidi poolustel asuvates kraatrites oleva jää eemaldamiseks kaevandamisseadmetega ränduri. Me kasutame kuuma ja võimsat tööriista, et kaevata Kuu pinnale. Seejärel viiakse jää baasi, kus see sulatatakse päikeseenergia abil. Kogutud vesi filtreeritakse teistest osakestest, mistõttu see muutub joogikõlblikuks. Lisaks sellele leidub aluses palju taaskasutatavaid veeallikaid, näiteks uriini ja hügieenivett. Vee puhastamiseks kasutame kõigepealt ühte vetikaliiki. See meetod koos NASA poolt loodud meetodiga "Forward Osmosis Concentration" tagab, et vesi on taas joogikõlblik. See meetod seisneb poolläbilaskva membraani kasutamises, mis eraldab joogiveest soolase vee ja suured orgaanilised molekulid.

Selleks, et saada vajalikku toiduvarustust ehituse algfaasis, impordib meie baas peaaegu kõike Maalt. Baasis asub toidukuppel, milles kasvatatakse taimi riiulitingimustes, täpselt samamoodi nagu vertikaalsetes farmides, mis hakkavad energiasäästu ja kulutõhususe tõttu Maal populaarseks muutuma. Väikseid taimi hakatakse koristama, kasutades nende kasvuks ainult vajalikke lainepikkusi. Lisaks hõlbustab selline värske toidu kasvatamise viis vee kokkuhoidu ja toob meie astronautide toidulauale värskust. Kuppel sisaldab ka vetikaveekogu, mis annab meie baasile toitu ja hapnikku, tagades samal ajal, et kasulikke toitaineid ei lähe raisku. Siiski ei tule kogu toit meie toidukasvukambrist, vaid imporditakse ISS-i kasutatava toidu sarnast pakendatud toitu, et tagada vajalike vitamiinide ja mineraalide saamine.

Selleks, et saada vajalik kogus energiat baasi ja selle erinevate laienduste toitmiseks, arvasime, et kõige lihtsam ja odavam viis on kasutada päikeseenergiat koos patareidega, mis võimaldab baasil toimida ka Kuu öösel. Võttes arvesse, et päikeseenergia on meie ainus viis energia hankimiseks, arvasime, et umbes 250 päikesepaneeli, millest 50 on tagavarapaneelid, on piisav, et baasi päeval ja öösel toidetada. 100 paneelist piisab päevasel ajal vajaliku energia säilitamiseks, samal ajal kui ülejäänud 100 täidavad akusid, et valmistuda tulevaseks ööks. Kokkuvõttes arvame, et see on odav viis meie laagri pidamiseks täielikult töövalmis ööpäevaringselt.

Me tagame, et õhk on hingatav plaanis, mis koosneb kahest etapist. Esimene etapp hõlmab meie baasi algusaega. Selle perioodi jooksul tagatakse õhk Maa poolt. Lisaks saadetakse ka kokkusurutud H2 tulevaste protsesside jaoks. Teises etapis kasutatakse ära Kuu regoliidi 41-45-protsendilist O2 sisaldust. Kombineerides regoliitis sisalduvad oksiidid Maalt tarnitud H2-ga ja kuumutades seda kõike umbes 950 °C-ni, tekitame keemilise reaktsiooni, mille käigus tekib vesi ja muud metallisulamid, mida saab kasutada ehituses. Lisaks sellele elektrolüüsitakse vesi, et saada O2 ja H2, mida lõpuks taaskasutatakse, et toota tulevikus vajaminevat O2. Kui rääkida N2-st, siis praegused uuringud näitavad, et Kuu pinnase koostis on väike, mistõttu on meie baas sunnitud seda Maalt importima.

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

Meie konstruktsioonivalik on tehtud üksnes teaduslikul eesmärgil, kuna baas on võimeline ülal pidama ainult 4-liikmelist meeskonda. See ehitamine on mõeldud ainult teadlastele, kes rajavad infrastruktuuri tulevaste suuremate baaside jaoks ning uurivad Kuu kivimite koostist. Kasutades O2 tootmisel tekkivaid metallisulameid, saab meie baas luua oma materjale. Kui avastatakse maa-alade mineraalide rohkusega alad, mida Maal napib, siis võib olla odavam neid Kuu peal meie roomikutega kaevandada, mis lõppkokkuvõttes toob rohkem rahalisi vahendeid ja huvi kosmoseuuringute vastu. Kuna meie baas on kergesti laiendatav, võib sellest saada ka keerulise struktuuri algus, mis suudab säilitada inimelu mitte ainult teaduslikel eesmärkidel. Turism on selleks väga hea kandidaat, sest sel viisil on võimalik saada tohutuid rahasummasid.

Kirjeldage oma Kuu laagri astronaudi meeskonna päeva Kuu peal.

Meie baasis viibimise ajal on meeskonnal väga intensiivne ajakava, mida nad peavad järgima, et hoida baasi töökorras. 

Kõigepealt, enne kui nad hakkavad oma ülesannetega tegelema, on neil aega oma hommikuse rutiini jaoks (hammaste pesemine, duši all käimine, vitamiinide ja mineraalainete võtmine jne). Enne hommikusöögi söömist teevad nad jõusaalis trenni, et hoida madalamast gravitatsioonijõust tingitud luukahjustused minimaalseks. Hommikusööki serveeritakse köögikuplis, mis sisaldab värsket toitu ja astronautide toiduvarudest pärit toitu.  

Teiseks on kaks peamist tööperioodi, üks enne lõunat ja teine lõuna- ja õhtusöögi vahel. Nende ajavahemike jooksul teeb meie meeskond baasist lähtuvalt roveri kaevandamist, uurimistööd ja kaugemate missioonide läbiviimist. Kivimi koostise uuringuid tehakse teadusmooduli mikroskoopide abil. Kaugmissioonid viiakse läbi isikkoosseisu roverite abil, millel on mitu hapnikutanki. Kaevandamine meie kaevandamisröövelitega toimub baasist kaugjuhtimise teel, kasutades paljude erinevate anduritega varustatud spetsiaalseid röövelid. Oluline on, et roveri kaevandamine ja missioonid toimuksid hommikuti, sest nende ülesannete keerukus nõuab meeskonna täielikku tähelepanu ja keskendumist. 

Lõunasööki serveeritakse köögikuplis, mille järel on väike vaba aeg. Kohe pärast seda algavad ülesanded, milleks on roveri hooldamine ja taimede korjamine (ainult selleks sobivad taimed). Samuti kontrollitakse päikesepaneele ja Vesi- ja O2-süsteemi, et näha, kas mõni osa tuleks eemaldada või asendada. See hoolduskontroll on väga oluline, et veenduda, et baas on töökorras. 

Enne õhtusööki on aega jõusaalis trenni teha samadel põhjustel kui hommikul. Pärast õhtusööki on ainult vaba aeg, samuti on aega, et perekonnaga kodus suhelda. Meie ühisruumis on lõbusateks pärastlõunadeks peremängud, raamatud lugemiseks ja õppimiseks, malelaud, samuti televiisor astronautide lemmiksarjade ja -filmidega.  

Samuti toimub kord kuus tervisekontroll, et jälgida meeskonna töövõimet. 

Kokkuvõtteks võib öelda, et meie meeskonna ajakava on täis tegevusi ja ülesandeid, mis hõlmavad kõiki vajalikke töid, et baasi käigus hoida.



← Kõik projektid