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: Lupus

Tiffini tütarlastekool  London    Ühendkuningriik 17

3D-projekti väline vaataja

Projekti kirjeldus

Meie Kuu laagri baas on mõeldud teaduslikeks uuringuteks, et laiendada meie arusaamist Kuust ja luua alus tulevastele infrastruktuuride arendustele Kuu peal. Meeskond koosneb 6 inimesest, kelle hulgas on 4 teadlast, kes viivad läbi eksperimente, kasutades ressursse laboris, ning 2 inseneri, kes kasutavad maastikuautosid, et luua maa-alustes laavatorudes elamiskõlblikke ruume, mida saaks kasutada tulevaste uurimismissioonide käigus Kuu peal. Baas tehakse ISRU (in-situ ressursside kasutamine) abil ja see on jagatud erinevateks sektsioonideks, kus peamine tööala ja eluruumid on eraldatud, et astronaudid saaksid Kuu peal siiski säilitada tervisliku eluviisi. Meie projekti peamine eesmärk on kujundada Kuu baas, mida saab kasutada Kuu uurimise esirinnas ja mis on ühtlasi teerajajaks inimkonna kosmoseuuringutel.

Kuhu sa tahad ehitada oma kuulaagri?

Baas asub lõunapoolusel Shackletoni kraatri serval, mis asub Aitkeni basseinis. Me valisime selle asukoha suhteliselt mõõduka kliima tõttu, nii et see sobib astronaudidele, kes ei pea kogema äärmuslikke temperatuurimuutusi Kuu tsükli tõttu. Lisaks sellele on seal laavatorud, mida saab kasutada potentsiaalsete varjualustena meteoriidivihmade ajal ja mis võivad kaitsta astronaute ka kahjuliku kiirguse eest. Seda kohta valgustab 75-80% ajast päikesevalgus, mis on oluline Kuu laagri energiavarustuse tootmiseks vajaliku päikeseenergia tootmiseks. Päikesega valgustatud ala on umbes 1,25 ruutkilomeetrit, mis pakub meie baasile piisavalt ruumi. Lisaks sellele võib 22% kraatris leiduvast materjalist koosneda jääst, mida astronaudid saavad kasutada oluliste ressursside, näiteks vee kaevandamiseks.

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

Meie baasi põhikonstruktsioon tugevdatakse enne maandumist automatiseeritud lennukite poolt kohale toodud titaanvarrastega. Kui kogu materjal on paigas, plaanime kasutada kokkupandavat 3D-printerit, et ehitada struktuuriplokid, paagutades regoliiti suunatud kiirgusega. Kuigi me loodame, et meie põhibaas on juba kaugjuhitava automatiseerimise abil ehitatud, saab meeskond seejärel printeri abil ehitada ülejäänud laagri ja jätkata laienemist. eelkõige aitab regoliidi kasutamine meie peamise ehitusmaterjali allikana meie baasi isemajandavaks muutmisel. Veebilehel

Lisaks regoliidile kavatseme kasutada ka polaarpiirkondades leiduvaid mineraale ja metalle, kinnitades magnetid meie vee sorteerimise seadme külge, kogudes seeläbi metallid paralleelselt veega. Seda saab seejärel sulatada ja kasutada tugevamate struktuuride ehitamiseks. Teine oluline disainivalik oli magnetilise hõljumise tehnoloogia kasutamine meie laevatoru jaoks. Selle eesmärk oli tagada kiire juurdepääs meie hädaolukorra punkrile, samuti igapäevaseks kasutamiseks, sest üks meie peamisi eesmärke on laiendada maa-alust infrastruktuuri ja arendada välja veel üks baas. Lisaks sellele oleme lisanud whipple-kilbi ning infrapunaandurid, et tuvastada lekkeid meie õhu- ja veevarustuses, et vältida nende saastumist. Samuti kavatseme kasutada võimaluse korral tahkete platvormide asemel omavahel ristuvaid talasid, et optimeerida materjale täielikult.

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

Meie põhilaagri ümber oleme kasutanud paagutatud regoliidist valmistatud barjääre, et kaitsta baasi päikesetuulte ja kiirguse eest, ning paigutanud selle kraatrisse, et tagada täiendav kaitse. Lisaks on kõik meie rajatised maandatud, et neutraliseerida päikesetuulest tulenevat staatilist kiirgust. Samuti oleme ehitanud lähedalasuvasse lavatorusse kiire ligipääsuga punkri, mis pakub kaitset meteoriidivihmade eest. Sellele pääseb ligi magnetliftiga, mis võimaldab hädaolukorras hõlpsasti ligi pääseda ja töötab kiiremini kui mehaaniline tõmbesüsteem. Lisaks sellele jälgitakse ISS ja Maa poolt pidevalt suuri asteroide ning teave edastatakse meie isiklikule satelliidile. Seejärel saadetakse see otse meie sidekeskusesse. Nii meie satelliidil kui ka meie baasil on whipple-kilp, mis pakub kaitset kosmoseprügi eest, lagundades aine enne põhistruktuuri jõudmist.

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

Meie baasi jaoks oli vee saamine üks põhifookustest ja me näeme, et kogu vee kättesaamise süsteem peab olema paigas enne astronaudide maandumist, sest vesi on ellujäämiseks hädavajalik. See luuakse peamiselt kaugjuhitavate maasturite abil, mis kasutavad meie satelliiti sidepidamiseks. Pärast erinevate võimaluste läbivaatamist otsustasime, et meie vesi kasutaks aquafaktori meetodit, mille puhul liikur kraabib pealispinda ja seejärel sorteerib välja võetud osakesed tehisintellekti sorteerimisüksuse abil. Otsustasime puurimise kasutamise vastu äärmusliku külma temperatuuri ja suure energiakulu tõttu. Seejärel transporditakse veeosakesed peamahutisse, kasutades magnetlevitatsiooni kaubarööpaid, mis võimaldab kiiret veevõtuvõrku, mis töötab elektriliselt, et vähendada süsinikuheitmeid. Kogu tarbitud vesi saadeti seejärel meie ringlussevõtuüksusesse, mis on oma ülesehituselt sarnane oma terraani vastandiga.

Astronautide toiduallikaks on köögiviljad, mida kasvatatakse baasi põhitööpiirkonnas asuvas aeropoonikalaboris. Aeropoonika kasutamine tähendab, et taimi kasvatatakse udus keskkonnas, mis sisaldab taimede kasvuks vajalikke toitaineid. Me valisime selle meetodi, sest see ei nõua koondkeskkonda, nagu muld või vesi, mis säästab astronautide jaoks kättesaadava vee hulka. Taimed valitakse hoolikalt, et need sisaldaksid õige koguse toitaineid, mis on vajalikud astronautide tervise säilitamiseks. Sojataimi kasvatatakse ka lihaasendajate loomiseks, et tagada, et astronaudid ei jääks ilma olulistest toitainetest, me oleme otsustanud mitte kasutada loomi toiduallikana, sest need nõuaksid lisaressursse, nagu energia, õhk ja vesi, mis võiksid olla astronaudidele eluliselt tähtsad.

Energiatootmiseks kavatseme kasutada päikeseenergiat päikesepaneelide abil, mis on varustatud üheteljeliste jälgimisseadmetega, mis võimaldavad meie paneelidel pöörelda ja järgida päikese trajektoori, et maksimeerida saadavat energiat. Päikeseenergia on taastuv ja seda on enamiku ajast külluses, kuna paneelid asuvad "igavese valguse tippudes", kus neid valgustab 75-80% ajast päike. Lisaks sellele annab meie minielektrijaam, kus elektrolüüsist saadav veeaur annab mehaanilise energia, mille meie generaatorid muundavad elektrienergiaks. Lõpuks on meil ka varuvõimalus meie satelliidi abil. Meie satelliidi päikesepaneelide suurem pindala tähendab, et hädaolukorras võib see saata energiakiirte kujul mikrolaineid, mida meie sidekeskus saab vastu võtta. Lisatarbitav energia annab meie meeskonnale aega, et reageerida mis tahes hädaolukorrale.

Õhu/hapniku tootmine on oluline aspekt meie laagris, kus me oleme otsustanud seda toota vee elektrolüüsi teel. See keemiline reaktsioon võimaldab meil saada puhast hapnikku ja vesinikku (mida kasutatakse kütusena). Hapnikku hoitakse seejärel vaakumkindlates mahutites ja jaotatakse meie baasi. Kuna selle protsessi käivitamine võib võtta aega, kasutab meeskond esialgu Maalt imporditud hapnikku ja tarneid ISSilt, kuid me ei usu, et see võtab liiga kaua aega, kuna infrastruktuur ehitatakse eelnevalt üles, kasutades automatiseeritud robootikat. Sarnaselt veega kasutatakse hapnikku võimalikult palju uuesti ja võib-olla isegi meie aeropoonikaüksuses (fotosünteesi käigus) vabanevat hapnikku. Seda tehakse meie peamise baasi suletud ventilatsiooniavade ja kambritega, kasutades ventilaatoreid õhuvoolu suunamiseks.

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

Meie Kuulaagri üks peamisi eesmärke on uurida orgaaniliste eluvormide, näiteks loomade ja taimede ellujäämisvõimalusi Kuu atmosfääris, mistõttu meie teadlaste meeskonda kuulub ka bioloog, kes viib läbi uuringuid selles valdkonnas. Teadlased kasutavad nii automatiseeritud kui ka käsitsi juhitavaid maastikuautosid, et mõista Kuu pinda, uurides seni kättesaamatuid kohti Kuul. Kuulaagris on infrapunateleskoop, mida kasutatakse meie arusaamade laiendamiseks universumi taevakehadest. Insenerid tegelevad Kuu pinna all asuvate laavatorude arendamisega, et muuta need elamiskõlblikuks, et neid saaks kasutada Kuu edasisel uurimisel. Töö seisneb infrastruktuuri arendamises, nii et baasi saaks tulevikus kasutada kütusejaamana.

Kirjeldage oma Kuu laagri astronaudi meeskonna päeva Kuu peal.

Baasis on kehtestatud magamisgraafik, mis tagab, et vähemalt üks meeskonnaliige on kogu aeg ärkvel. See meeskonnaliige asub sidekeskuses, kui ülejäänud meeskond magab, et teda saaks hädaolukorras hoiatada ja teavitada ülejäänud meeskonda. Kui meeskonnaliige ärkab, peab ta pesema ja sööma hommikusööki, seejärel peab ta täitma oma päevaülesandeid. Kehtestatakse rotatsiooniplaan, nii et kaks meeskonnaliiget veedavad päeva jälgides baasi infrastruktuuri ja seadmeid, et kontrollida, et kõik toimiks nõuetekohaselt; nad jälgivad ka baasi energiatarbimist ja vajadusel võivad nad mõned süsteemid välja lülitada, et oleks piisavalt energiat kriitiliste asjade, näiteks hapnikutaseme säilitamiseks. Ülejäänud meeskonnaliikmed täidavad oma ülesandeid, mis on seotud nende rolliga Kuu laagris. Bioloogid viivad läbi uuringuid orgaanilise elu võimaluste kohta Kuu pinnal, lisaks sellele vastutavad bioloogid ka aeropoonikalabori haldamise eest, et tagada taimede korralik kasvamine, sest need on elutähtsad ressursid. Teised teadlased ja insenerid kasutavad kordamööda kahte meeskonnaliiget, kes kasutavad maastikuautosid Kuu pinna edasiseks uurimiseks. Selleks kasutatakse kas käsitsi juhitavat liikurit uurimistöödeks või kasutatakse automatiseeritud liikurit kohtades, kuhu meeskonnaliikmete jaoks võib olla ohtlik ise minna. Insenerid veedavad oma päeva laevatorude infrastruktuuri projekteerimise ja täiustamise teel, parandades struktuuri terviklikkust ja tagades selle elamiskõlblikkuse, et seda saaks kasutada elukohana tulevastel Kuu uurimismissioonidel. Meeskonnaliikmed söövad lõunat ja veedavad seejärel ülejäänud päeva, et lõpetada hommikused tegemata jäänud ülesanded. Õhtul on meeskonnaliikmetel võimalus veeta vaba aega, mille nad saavad veeta oma valitud tegevusega. Meeskonnaliikmed osalevad perioodiliselt toimuvatel ohutusharjutustel, et olla valmis hädaolukorraks.



← Kõik projektid