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: Projekt ZLE

King Kekaulike keskkool  Pukalani    Ameerika Ühendriigid 16, 17

3D-projekti väline vaataja

Projekti kirjeldus

Me oleme kavandanud kuulaagri, mille eesmärk on luua äärmiselt turvaline, suures osas modulaarne ja tipptasemel rajatis, mis võiks juhatada sisse uue kuueksperimenteerimise ajastu. Põhimõtteliselt lõime me baasi, kus ohutus on esmatähtis. Peaaegu kõik süsteemid on kolmekordselt redundantsed, nii et kui üks aspekt läheb viltu, nagu uue ajastu kosmoseuuringutes sageli juhtub, võib kogu süsteem veatult edasi toimida. Järgmiseks seadsime eesmärgiks, et kogu süsteem, mitte ainult eluruumid, oleks täielikult modulaarne, kuid ka turvaline. Me võtsime seda arvesse ja projekteerisime kõik nii, et see oleks hõlpsasti vahetatav nii sise- kui ka väliskujunduses ning seda saaks kokku- ja lahti võtta vaid lihtsa puuriga. Lõpuks kaasasime mõned kosmosetööstuse tipptasemel disainilahendused energia- ja veekulminatsiooni valdkonnas ning töötlesime välja mõned oma tehnoloogiad, et tulla toime Kuu karmi pinnaga.

Kuhu sa tahad ehitada oma kuulaagri?

Me otsustasime ehitada oma kuulaagri lõunapooluse servale, Shackletoni kraatrisse. Valisime selle asukoha, sest:

1) See asub tegelikust poolusest piisavalt kaugel, et vähendada pooluse juures asuva baasi rajamisega kaasnevaid keskkonnamõjusid, nagu kiirgus, tuuled, temperatuurimuutused ja kuuvärinad. 

2) Selle kraatri servad kogevad peaaegu pidevalt päikesevalgust, mis võimaldab meie päikesepargil töötada maksimaalse võimsusega nii kaua kui võimalik, toetudes ainult siis, kui see on hädavajalik, muudele varuallikatele.

3) Kraatri põrandal valitseb äärmiselt madal temperatuur, kus võib olla pinnase all külmunud vesi, mis on üks vähestest võimalikest veeallikatest meie baasi jaoks.

4) Uurimine kraatri keskuse "igavesti pimedas" piirkonnas võib anda võimalusi olulisteks teaduslikeks avastusteks.

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

Me plaanime oma kuulaagri kokku panna, tuues komponendid Maalt välja ja monteerides need kokku Kuu pinnal. Terasest kuusnurksed alusplaadid, tugiplaadid ning plii- ja süsinikkiust komposiitseinad iga eluruumi jaoks pakendatakse kuumakindlasse niidistikku ja lastakse koos teele, paiskates neid Kuu ümber tiirlevast kosmoseaparaadist välja. Nende laskumist aeglustataks NASA SkyCrane'ile sarnaste tõukejõude kasutades. Kui pakett oleks kindlalt Kuu pinnal, tähistaks see oma asukohta, andes märku, et see on valmis inimeste suhtlemiseks ja kokkupanekuks. Seejärel maanduks astronaute vedav maandur 50 meetri kaugusele kohast, mis võimaldaks astronautide tugirühmal robotite ja elektriliste tööriistade abiga kokku panna baasi seinad ning survestada ja hapnikuga täita vähemalt üks moodul, kus nad saaksid seejärel ümber grupeeruda ja valmistuda baasi edasiseks laiendamiseks, nagu missioon nõuab.

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

Meie jaoks oli projekteerimisprotsessis ohutus kõige tähtsam. Peaaegu igas meie projekteerimise aspektis on meil vähemalt kaks varukoopiat, juhuks kui esimene aspekt ei toimi. Me lõime algusest peale spiraalvedrustussüsteemi, mis toetab kogu alust. Selle konstruktsiooni peamine eesmärk oli pakkuda moonakate summutamist, kuid luua ka tasandatav pind eluruumi sees, juhul kui alus peaks olema veidi kallakuga. Samuti otsustasime luua komposiitseina, kasutades peamiselt kergeid materjale, nagu süsinikkiud ja klaaskiud, ning väliskihti pliist, et peegeldada kiirgust. Kuna me ei asu otse poolusel, siis prognoosime, et sellest piisab, et vältida Kuu kiirguse sattumist eluruumi, ja kui praktilistes katsetustes selgub, et see ei ole nii, siis võiks baasi välisküljele lisada täiendavad kihid pliiga immutatud värvi või kiudu.

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

Et meie teadlasi veega varustada, on meie baasil vaja alguses Maalt toodud veevaru. Selle reservi abil kavatseme vee saamiseks kasutada destilleerimisprotsessi ja atmosfääri kuivatamist. Nagu kosmosejaamas kasutatav protsess, peaks see protsess olema 99% tõhus, nii et Maalt on vaja saata vaid väike kogus vett. Lisaks sellele kogutakse ja rahustatakse Kuu jää, nii et Kuu jää saab filtreerida ja kasutada alternatiivse veeallikana. Üks vee tagasivõtja suudab filtreerida piisavalt vett 6 inimesele päevas ja kolmekordse reservi tagamiseks on 3 tagasivõtjat.

Kuna kosmosesse saatmine maksab $10 000 kilo kasulikku koormust, oli meie jaoks hädavajalik vähendada saadetava toodangu kogust. Selleks, et kasutada oma vahendeid võimalikult hästi ära, peame kasvatama võimalikult palju toitu baasis. Üks kõige lihtsamini kasvatatav toit, mis annab kõige rohkem kaloreid, on kartul, nii et meil on oma elupaigas spetsiaalne põllukultuuride kasvatamise sektsioon, kus on kõik nõuded toidu kasvatamiseks.

Võimsus on üks tähtsamaid osi mis tahes kosmoseelupaigas ja selle olulise probleemi lahendamiseks kaalusime, millised võimalused annaksid kõige rohkem energiat, kasutades kõige vähem ruumi. Valisime kaks meetodit: päikese- ja tuumaenergia ning suure võimsusega liitiumpatareid, nagu neid kasutatakse rahvusvahelises kosmosejaamas. Järgmisena, et välja arvutada, kui palju me iga tootmisprotsessi vajame, arvutasime välja, kui palju energiat vajab baas vaikimisi 7 HAB-konfiguratsioonis. Arvutasime, et kui meie baas on umbes kaks korda suurem kui ISS, siis peab see olema võimeline tootma kaks korda rohkem energiat. Kui ISS suudab täisvõimsusel toota 120 kilovatti, siis peab meie baas suutma toota 240 kilovatti. Me vajame lõpuks 24 tuumageneraatorit (8 reaktorit) ja 32 päikesegeneraatorit (8 paneeli) koos 48 akuga (16 rühma).

Hapnikuga varustamiseks on meil kolmekordne üleliigne hapnikuandur, mis toodab 12 naela hapnikku hapnikuanduri kohta. See seade suudab mugavalt toetada 6 inimest. Hapnikuandurid toodavad hapnikku, võttes CO2 ja muutes selle O2-ks.

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

Meie kuulaager on kavandatud modulaarselt, mis tähendab, et see võiks seadistada paljude erinevate asjaolude või eesmärkide jaoks. Praegusel kujul on Kuulaager mõeldud üksnes teaduslikuks kasutamiseks, sest paljud pardal olevad seadmed on äärmiselt tundlikud ja nende ohutu käsitsemine või kasutamine nõuab spetsiaalset väljaõpet.

Kirjeldage oma Kuu laagri astronaudi meeskonna päeva Kuu peal.

Meie laagripäeva alustamiseks ärkasid iga unetsükli (rühma) kolm teadlast ning teel kööki tegid nad elutähtsate elutegevus- ja hapnikuandmisseadmete kontrolli. Kui nad on söönud, läheks iga teadlane oma määratud ülesande juurde, peamiselt veendudes, et kõik olulised süsteemid on normaalsed, kuid ka viljeledes põllukultuure, uurides isendeid, parandades katkiseid seadmeid või mis tahes muud ülesannet, mida päev võib tuua. Kui esimene rühm on lõpetanud ja teine rühm ärkab, vestleksid mõlemad rühmad päeva edusammudest ja väljakutsetest ning selle teabe põhjal lõpetaks teine rühm kõik, mida esimene rühm ei suutnud, ja jätkaks seda tüüpi tsüklit.



← Kõik projektid