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: Real Base Team

Gümnaasium Christiana Dopplera, Gümnaasium Jana Keplera, Gümnaasium Nad Kavalirkou  Praha    Tšehhi Vabariik 17, 16

3D-projekti väline vaataja

Projekti kirjeldus

Esiteks ei tohiks see välja näha nagu kuubaas ulmefilmist. Meie eesmärk on kasutada praegust teadustööd ja tehnoloogiat, et projekteerida baas, mida saaks Kuule ehitada kahekümne aasta jooksul. Reaalbaasi missiooni peamine eesmärk - lisaks tavapärastele teadusuuringutele - on uurida, katsetada ja valideerida kõige uuemaid avastusi. Juhtiv teema on SOFIA poolt avastatud vee leidmine Päikesepoolsel poolel, täpsemalt Claviuse kraatris. Arvutati, et ühes kuupmeetris pinnases on kinni umbes 12-untsine pudel vett.

Baas on kavandatud nelja inimese jaoks, kes elavad Kuu pinnal pool aastat, saades perioodiliselt varustust orbitaaljaamast. See on kokku kuus sõlmpunkti, millele on lisatud elektrijaam ja õhulukk, üksikud sõlmpunktid on tõhusalt ühendatud ja kavandatud lihtsaks kokkupanekuks (enamasti robotite poolt), maksimaalseks mugavuseks ilma kasutamata ruumi, kuid samas hästi kaitstud kiirguse eest. Astronaudid saavad kasutada oma asukohas olemasolevaid ressursse, kuid ainult eksperimentaalses koguses, enamik toidust ja tööriistadest tuuakse Maalt ja ladustatakse baasis. See projekt on mõeldud uue ajastu, Kuu ajastu alguseks ja hüppelauaks edasiseks ja iseseisvamaks koloniseerimiseks.

Kuhu sa tahad ehitada oma kuulaagri?

Meie baas asub Claviuse kraatri idapoolsel serval kargel lõunapoolsel kõrgustikul. Sellel asukohal on mitu põhjust. Esiteks on kogu selle missiooni eesmärk (kontrollida infrapunateleskoobi SOFIA praeguseid avastusi) ja proovida kraatri pinnasest vett eraldada. Seal on ka laavatorud, mis on kindlasti tulevikus peamine uurimisobjekt, ja maa-alused veejääbasseinid, mis koos päeva ja öö vahekorraga kraatri serval teevad selle piirkonna ideaalseks.

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

Ehitus algab Maal, kus insenerid loovad kogu baasi täispuhutava mooduli koos kõigi külgmiste sõlmpunktide ja ladustamiskoridoriga. Seejärel surutakse see moodul minimaalse suurusega kokku ja transporditakse Kuule.

Esimene rakett koos mobiilse 3D-printeri, robotite, kokkusurutud mooduli ja mõne muu olulise materjaliga maandub valitud kohas. Robotid pumbavad mooduli üles ja seejärel segavad regoliitist betooni ja Maalt toodud täiendavaid aineid. Seejärel katab mobiilne 3D-printer kogu aluse kihiti betoonilaadse seguga, mis loob alusele kindla raami ja tulevase kaitse. Viimases etapis panevad astronaudid robotite abil sisustuse kokku. Protsessi lõpus paigaldab meeskond kõik vajalikud elutegevussüsteemid ja lisab õhuluku, et võimaldada astronautidele juurdepääsu pinnale, robotid paigutavad välisseadmed, nagu päikesepaneelid, akud või lisatankid, ning 3D-printer muutub tehisintellektiga robotiks, kes otsib jääveekogusid ja kaevandab neid.

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

Kuna baas ei ole looduslikult Kuu pinnaga kaitstud, siis on ehitatud sõlmpunktid varustatud betooni sarnase regoliitkihiga, mis pakub piisavat kaitset äärmuslike temperatuurimuutuste, kiirguse ja mikrometeoroidide vastu. Samuti on kavas kasutada täiendavalt 7 sentimeetri paksust veekihti regoliitkooriku all, et kõrvaldada võimalikult palju kiirgust - kui katsed veeallikatega õnnestuvad. Päikesepaneelid ehitatakse kvaliteetsetest materjalidest, et nad kannataksid väiksemaid kokkupõrkeid ja ühendatakse üksteisega sõltumatult, et vältida täielikku elektrikatkestust.

Meeskonna vaimne tervis peab säilima, seetõttu on baasis kunstlik ööpäevaring. Astronaudid saavad kaasa võtta 1 kilogrammi isiklikke asju (samuti on baas kavandatud nii, et kõigile liikmetele tekiks piisav privaatsus).

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

Me kavatseme kaevandada maa-alused veejääbasseinid. Peab olema tehisintellektuaalne robot, mis leiab uued kohad puuraukude jaoks, ja keeruline torusüsteem, mis viib vee baasi, takistab selle külmumist, kuid sulatab selle ka kohe pärast kaevandamist päikeseenergia abil. Lisaks sellele on olemas Maa pealt toodud tohutu veefond, mida hoitakse täiendavates mahutites, filtriseadmed reovee taaskasutamiseks ja ka iga meeskonna poolt tehtud bioloogilise jäätme väljavõtmiseks. Baasile paigaldatakse vähemalt üks pump ja laes asuv torusüsteem, et transportida vesi igasse vajalikku kohta.

Meeskonnaliikmete toit tuuakse Maalt ja ladustatakse (seal on ka mitmeid eksperimentaalseid allikaid). Üks kuuest keskusest on selleks otstarbeks ette nähtud, mille riiulid on täidetud kuumulla ja orgaaniliste jäätmete seguga, kus me kasvataksime rediseid, tomateid, sojaube ja bataate, et pakkuda mitmesuguseid toitaineid. Rummu keskele tuleb veemahuti kalade, täpsemalt Euroopa ahvena ja Argyrosomus regius alias lõhe-ahvena pidamiseks, millel on tugevad munad ja mis suudavad kosmosereisiga kaasnevaid vapustusi üle elada. Kala varustaks astronaute oluliste aminohapete, omega-3 polüküllastumata rasvhapete ja B12-vitamiiniga. Kalade jäätmeid kasutataks taimede jaoks.

Peamiseks energiaallikaks saab olema päikesepaneelide süsteem, mis töötab suurema osa ajast, sest baasala on peaaegu pidevalt valgustatud, paneelid töötavad ka iseseisvalt ja salvestavad ülejäägi masinates olevatesse akudesse. Me plaanime kasutada meeskonna poolt toodetud metaani energia tootmiseks, mille kõrvalproduktiks on vesi. Käimas on uuringud, kas heelium-3-l põhinev reaktor (mis oleks väga tõhus ja ilma radioaktiivsete jäätmeteta) võiks toimida, ja me arvame, et kui katsed õnnestuvad, võiks baas sisaldada väikest reaktorit ja kaevandada Kuu suurtes kogustes heelium-3.

Hapniku tekitaks ESA uus tehnoloogia - mis peaks toimima alates kahekümnendate aastate keskpaigast - suudab hapnikku eraldada kuutolmu elektrolüüsi teel. See ei ole ruumiliselt nõudlik ja sellel on potentsiaali raketikütuse tootmiseks. Kui see seade ebaõnnestub, on alati võimalus eraldada hapnikku veemolekulidest. Optimaalne niiskus tagatakse ja seda jälgitakse veeauru seadme abil. Meie baas sisaldab õhujaotussüsteemi, mis säilitab õige rõhu ja tasakaalu hapniku ja süsinikdioksiidi molekulide vahel atmosfääris, kasutades selliseid seadmeid nagu gaasipesurid või jagades taimede poolt toodetud hapnikku.

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

See missioon on täielikult pühendatud eri valdkondade teadusuuringutele. Nagu eespool mainitud, on selle projekti peamine eesmärk töötada teleskoobi SOFIA hiljutiste avastustega ja jätkata infrapunase kosmoseuuringutega, kuid me ei looda, et teadusuuringud sellega lõppevad. Pärast seda, kui on uuritud võimalusi, mida see avastus võib tuua iseseisva koloonia rajamiseks Kuule, jätkavad astronaudid uurimistööd toidu- ja veeallikate, korduvkasutatava energia, jäätmete kõrvaldamise või kaevandamisega. Selle missiooni pikaajaline eesmärk on alustada Kuu tulevase koloniseerimise planeerimist ja julgustada teisi missioone. Esimene samm selles plaanis on uurida laavatorusid, mida võib leida ka meie baasi lähedal asuvas asukohas ja mille jaoks saame taas kord kasutada modifitseeritud 3D-printerit, kui maa-alused veejäälaagrid ammenduvad.

Kirjeldage oma Kuu laagri astronaudi meeskonna päeva Kuu peal.

Väga oluline aspekt päevaplaneerimisel on astronautide vaimne tervis. Baasis on sisseehitatud häiresüsteem ja seadmed, mis hoiatavad meeskonda hädaolukorras. Tehislik ööpäevaring tagab, et meeskonda ei ole vaja jagada kahte rühma (üks pool meeskonnast on endiselt valmis ärkama ja lahendama mis tahes hädaolukorda). Seetõttu algab päev igasuguse hommikusöögiga ja ainus rangelt ajastatud tegevus on lõuna- ja õhtusöök. Päeva jooksul saab olema palju tegevusi. Baasis on olemas kõrgtehnoloogiline teadusaparatuur proovide uurimiseks. Missiooni esimesed kuud on spetsiaalselt pühendatud SOFIA avastustele. Pärast uuringute lõpetamist ei tohiks astronautidel igav olla. Iga meeskonnaliige peab vähemalt ühe tunni päevas treenima, kuid seda enda valitud ajal. Samuti tuleb ringi käia mitmesuguseid uuringuid toiduressursside ja nende valmistamise kohta. Meeskond hakkab koosnema inseneri- ja teadusekspertidest ning alati on midagi parandada või parandada baasi ehitamisel. Astronautidel on oma isiklikud videopäevikud, et dokumenteerida ja kommenteerida oma uurimistööd, oma vaimset ja füüsilist tervist või mida iganes nad tahavad. Päeva lõpus salvestab üks astronaudidest alati ametliku päevaaruande ja viib lõpule süsteemi kontrolli. Seejärel on neil oma isiklik vaba aeg, kus nad saavad kasutada mis tahes meelelahutussüsteeme, mida baasi tarkvara või seadmed suudavad pakkuda. Valguse kustutamise ajal lähevad nad oma tubadesse, et magada vähemalt 7-9 tundi, samas kui üks pool meeskonnast on valmis hädaolukorras ärkamiseks.



← Kõik projektid