moon_camp

Moon Camp Pioneers Galerii 2021-2022

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.

Team: Conatur Lunar

Oldham Hulme'i gümnaasium  Oldham    Ühendkuningriik 17, 16   4 / 2   Teine koht - ESA liikmesriigid


3D-projekti väline vaataja

Projekti kirjeldus

Missiooni raames Conatur Lunar, meie baas Sanctuarium kavatseb olla uuenduslik uurimisasutus, mille eesmärk on avastada ja mõista Kuu pinnase geoloogilist ajalugu. 

  • Esmane etapp on suunatud isemajandamisele: rõhk on suunatud ehitamisele ja vajalike ressursside kogumisele.
  • Pärast seda liiguvad meie projekti teisejärgulised tegevused teadusuuringute ja eksperimenteerimise suunas.

Meie laboratooriumi kaudu toimuvaid uuringuid, mis hõlmavad Kuu tolmu moodustumise ja koostise põhjalikku analüüsi, kasutatakse nii Kuu kui ka meie enda planeedi mineviku täpsemate andmete kogumiseks. Lõpuks kasutatakse kogutud andmeid, et anda teavet tänapäeva edusammude kohta Kuu koloniseerimise ja uurimise tehnoloogias.

Sanctuarium3D-mudel illustreerib meie disaini kavatsust pakkuda kaitset, võimaldades samal ajal ka ülesannete täitmist. Maa-alune plaan koosneb eluruumidest, tehnilistest, põllumajanduslikest ja ladustamispiirkondadest, mis annavad meie neljaliikmelisele meeskonnale vajalikud vahendid, et elada ja töötada mugavalt oma missiooni ajal. 

Kuigi Conatur Lunar'esialgsed eesmärgid põhinevad uuringutel - saadud tulemused võivad lõpuks võimaldada meil liikuda keerulisema kolmanda etapi suunas.

  • Kui andmed lubavad, võib meie baasi edu selle avamisetapis ja astronautide esmane kogemus anda võimaluse liikuda edasi Kuu koloniseerimise suunas. Loodetakse, et tänu laienemisvõimalustele ja läbimurretele, nagu kütuse tootmine, võivad meie projektide rakendused tulevikus areneda üksikmõtlemisest multifunktsionaalseks.
2.1 Kuhu soovite oma Kuu laagri ehitada?

Plaanime paigutada oma baasi De Gerlache kraatri servale. See asub Kuu lõunapoolsel küljel (Kuu koordinaadid 88,5°S, 87,1°W) ja on Maale suunatud, mis on ideaalne, et vähendada reisimiskaugusi ja sidekanaleid.

Tõendid, mida toetavad 24 000 laiaulatuslikku ja 31 500 kitsamaalilist kaamerapilti, näitavad, et meie asukoht asub igavese valgustuse punkti lähedal. Kuna päevased miinimum- ja maksimumväärtused on 64% ja 98%, võib De Gerlache'i pidada soodsaks, kuna see võimaldab päikeseenergia kogumist. 

Kraatri serva ise on ideaalne maastik, mis on tasane maa-ala, mida kasutatakse maandumisaluste, päikesepaneelide ja uurimisseadmete paigutamiseks. Lisaks sellele võimaldab Kuu jäävarude olemasolu vee autonoomset kogumist.

2.2 Kuidas te kavatsete oma Kuu laagri ehitada? Kirjeldage tehnikaid, materjale ja oma konstruktsioonivalikuid.

Meie baasi varaseim ehitusetapp kavatseb olla mehitamata. Lubame kasutada robootikat ja 17,6 m läbimõõduga tunnelipuurimismasinat, et puurida kraatri külge. Maandumiskoordinaatide paigutamisega teadaoleva laavatoru lähedale võimaldame vajaduse korral edasist laienemist. Maa-alune asukoht illustreerib loomulikku kaitset kiirguse ja prahist tulenevate löökide vastu, lisaks looduskeskkonna ärakasutamisele (st tööjõu vähendamine loodusliku õõnsuste ruumi kohandamise abil).

Kraatrisse sisenemisel kasutatakse puuriga olemasoleva ruumi pikendamiseks ja robotid järgnevad, vabastades täispuhutavad materjalid, et vältida struktuuri kokkuvarisemist. Atmosfäärilised tingimused luuakse gaaside, nagu H₂, N₂ ja O₂, transportimise abil, samal ajal kui robootika kogub Kuu pinnast 3D-prinditavaks materjaliks, et ehitada vundament ja välisseinad. Samuti panevad nad kokku välised maandumisalused, mis on vajalikud järgmise üleminekufaasi võimaldamiseks.

Järgmises etapis saadetakse meie mehitatud meeskond koos spetsiifilisemate seadmete ja paigaldamist vajavate materjalidega - see hõlmab eriseadmete, nagu O₂-koristusseadmete paigaldamist, meie roverside kokkupanekut ja mis tahes konstruktsioonide tugevdamist, mis võivad transpordil kahjustada. Pärast inimese sekkumist peaks baas olema täielikult toimiv ja meeskond saab paigutatud, kusjuures robootika toimib nüüd abi- ja remondiseadmetena.

2.3 Kuu keskkond on astronautidele väga ohtlik. Selgitage, kuidas teie Kuu laager neid kaitseb. (maksimaalselt 150 sõna)

Suurt ohtu kujutavad endast erinevad ohud, millest igaühega tuleb elu säilitamiseks tegeleda eraldi:

Kiirgus on 60 mikrosieverti (umbes 200 korda suurem kui Maa tase). Meeskond kannab doosimeetreid, et jälgida oma kokkupuute taset. Tugevalt hõivatud aladel, st magamis- ja eluruumides, kasutatakse täiendavat varjestust, et vähendada kiirgust.

Meie baasi prognoositud temperatuurigradiant on võimalik soojendada, et see vastaks inimeste elukoha nõuetele, kasutades selleks päikeseenergiat ja vahetussüsteeme. Varusüsteemina kasutatakse radioisotooptermoelektrilisi generaatoreid (RTG).

Hermeetilise tihendi lekkeandurite rakendamine, mis muudab tehnoloogiaid, nagu MFS-TOPS-42, hoiatab ja võimaldab meeskonnal õhuluku kaudu baasist lahkuda, kui atmosfääritingimuste säilitamisel esineb vigu.

Kerged füüsilised tõkked, nt täidetud Whipple'i kilbid, tugevdavad haavatavaks peetavaid pinnastruktuure, suurendades nende kaitset hüpervelokiiruse kokkupõrgete vastu. 

Baasi konstruktsioon pakub täiendavat loomulikku kaitset, kasutades maa all asuvat kraatri ruumi.

2.4 Selgitage, kuidas teie kuulaager tagab astronautidele:

Vesi
Toiduained
Võimsus
Air

Suurem osa astronautide veevarustusest saadakse Kuu jäävarudest. Alus kasutab Shuttle Fuel Cell (SFC), Oxygen Generator System (OGS), Carbon Dioxide Removal Assembly ja Sabatier Reaction (SR), et täiendada ja taaskasutada pidevat veevarustust:

SFC: 2H₂ + O₂ →2H₂O + elekter
OGS: 2H₂O + elekter →2H₂ + O₂
SR: 4H₂ + CO₂ → 2H₂O + CH₄

Jäätmevee, näiteks uriini ja dušivee filtreerimine koos kontrollitud niiskuse eemaldamisega kabiini õhust tagab, et ükski võimalik väljund ei lähe raisku. Kuu pinnase kaudu saadud sekundaarsed allikad on rakendatavad, kuid mitte ideaalsed, sest nende saagikus on suhteliselt väike.

Kuna seda kasutatakse paljudes erinevates rakendustes, st elektrolüüsist kuni hügieeni, peame pärast süsteemi rikkeid toetama. Vältimise korral on meie baasile paigaldatud H2O avariipaagid, mida saab kasutada, kuni probleemi kõrvaldatakse (vt õhk).

Pikaealisuse poole püüdlemisel on värskete toodete kasvatamine eeskujulik, sest erinevalt multivitamiinide võtmisest on meil suurem tõenäosus säilitada keha vitamiini- ja mineraalainete vajadused pikema aja jooksul.

Lämmastiku madal kontsentratsioon Kuu pinnases (5 ppm) tähendab, et me saadame esmalt Maalt üle hulga seemnete ja väetistega. Seega võetakse orgaanilised jäätmed taaskasutusse.

Alustuseks tagab maa-alune vesiviljelusfarm saagikuse missiooni järjepidevuse tagamiseks. Siiski on sellega seotud suur energiavajadus, kuna valguse intensiivsus on proportsionaalne taimede kasvuga.

Me kavatseme arendada täiustatud taimede elupaiku tootmise teises etapis. Kasutame mitmesuguseid valgusdioode, samuti savisubstraati, mis kontrollivad väetiste, vee ja mineraalide eraldumist, ning andureid taimede kasvu jälgimiseks. Vähenenud vajadus igapäevase füüsilise suhtlemise järele taimedega ja suurem energiamahukus tagavad parema sobivuse pikemaajaliseks asustuseks.

Meie meeskonna peamine elektrienergia allikas on päikesepaneelid, millel on suur fotogalvaaniliste elementide kontsentratsioon cm² kohta. Kombineerituna asukoha päevase valguse määraga maksimeerime päikesekiirguse neeldumise tõhusust, mida järelikult kasutatakse elektrienergia tootmiseks.

Lisaks kasutatakse vesinikkütuseelemente jaama nõudlusest suurema energia ülejäägi salvestamiseks, mis tähendab, et vähese valgustuse ajal on tarbimine siiski paindlik. Võimaluse korral suunatakse energiavarustus laboratooriumist ka elussüsteemidele.

Nagu on mainitud meie ettepanekutes riskijuhtimise kohta, on meeskonnal vajaduse korral juurdepääs RTG-le, kuid radioaktiivse saastumisega seotud riskide tõttu peetakse seda pigem hädaolukorraks. Seetõttu rakendame seda välise allikana, mis asub kraatri serval tugevdatud konteineris maa all.

Robotiga kaasa toodud gaasid tagavad, et astronaudi saabumiseks on esialgu loodud atmosfääriline keskkond. Sabatier' meetodiga ei toodeta mitte ainult vett, vaid kui sellele järgneb elektrolüüs, siis on see meie peamine meetod hapniku saamiseks. Samuti võib toimuda kaevandamine regoliidist ja seda kasutatakse koos instantsidega, mis saavad kasu anoodidel moodustuvatest metallisulamitoodetest.

Kuigi on tõsi, et taimede kasvamise kaudu toimub hapniku sissevõtmine ja süsihappegaasi väljaviimine baasil, jälgitakse ja kontrollitakse tingimusi sellisel määral, et mõju baasile peetakse tühiseks.

Baroskoopilisi tingimusi, sealhulgas gaasi koostist, rõhku ja niiskustaset, jälgitakse kogu missiooni jooksul ning õhutankide kasutamine on vajalik varuks juhul, kui õhutagastussüsteemid ei toimi.

2.5 Selgitage, mis oleks teie kuulaagri peamine eesmärk.

Conatur Lunar's eesmärk võib jagada lühiajalisteks (ST), keskmise tähtajaga (MT) ja pikaajalisteks (LT) skeemideks:

UURIMUSLIK SUUNITLUS:

→ ühendada meeskonnaliikmete STEM-distsipliinid ja praegused teadmised kohapealsete eksperimentaalsete tõenditega, et saada parem ülevaade nii Kuu kui ka Maa geoloogilisest ajaloost. (ST)

→ kasutada isiklikku kogemust ja missiooni ennast, et parandada tehnikat, lahendada probleeme kosmosereiside väljavaateid. (MT)

EDASISUUNITLUS:

→ püüelda Kuu koloniseerimise võimalikkuse poole, lükates olemasolevaid edukaid tehnoloogiaid edasi, et neid saaks rakendada suurema arvu ja demograafiliste eluvormide puhul. (LT)Kui Sanctuarium on osutunud tõhusaks kõrgtehnoloogilise töökeskkonna loomisel, mis suudab säilitada inimelu, on meie üldine eesmärk õppida ja liikuda meie pioneeriuuringutest parema elujõulisuse suunas ning ideaalses stsenaariumis aidata kaasa kaubandusliku ja koduse elu loomisele Kuu peal.

3.1 Kirjeldage oma Kuu laagri astronaudi meeskonna päeva Kuu peal.

Läbi aegade asustatud Sanctuarium, koosneb igapäevane rutiin hooldus- ja uurimistööde tegemisest, mis on tasakaalus sama olulise vaba aja veetmisega, et säilitada tervislik töö- ja eraelu tasakaal. Kuigi öövahetusi ei toimu, määratakse graafiku alusel kindlaks, milline astronaut on hädaolukordade puhuks igal ööl valves. 

Astronaudid alustasid oma vahetusi hügieenitöödega. Loputusvaba šampooni kasutamine vähendaks tohutult veekulu ja leevendaks mikrogravitatsiooniga seotud raskusi. 

Hommikusöök vahetuse esimesel tunnil koosneks toitainerikastest asjadest, nagu munapuder, et suurendada nende päevast kaloraaži umbes 2800 kalorini. Me teeme ettepaneku võtta need biolagunevas pakendis, et suurendada jätkusuutlikkust pardal. Sellele järgneksid biomeditsiinilised seiretestid, et kontrollida, kuidas nende organism kohaneb keskkonnaga tulevaste ekspeditsioonide jaoks. 

Rajatise igapäevaste tööülesannete hulka kuuluks uurimisandmete aruandlus. Lisaks sellele olulisele teadusfunktsioonile peaks meeskond täitma ka olulisi hooldustöid. Pärast seda, kui nad on kontrollinud, kas nad on saanud Maal asuvast juhtimiskeskusest teateid, delegeeritaks neile konkreetsed uurimisülesanded. 

Lõunasöögiks tarbitakse valgurikast sööki, kusjuures sööki varieeritakse parema elukvaliteedi tagamiseks. Uute taimekasvatusviiside katsetamine LED-tehnoloogia abil võimaldaks kasvatada erinevaid värskeid toiduaineid, mis täiendaksid õhtusööki, ning arendada edasisi väljavaateid elu säilitamiseks kosmoses. 

Kuubaasis oleks kehaline aktiivsus nende eluviiside põhiaspekt, sealhulgas osalemine 1 tund päevas treeningul, et leevendada lihaste kulumist. 

Õhtune suhtlemine pere ja sõpradega võimaldab ühendust Maaga. Sotsiaalne aeg tuleb astronautidele väga kasuks. kes on iga päev koos samade väheste inimestega. Samuti võivad toimuda kohanduvad teadusuuringud, mida juhivad igapäevased uuendused teistest Maa laboritest. 

Selleks, et astronaudid oleksid terved, lähevad nad pärast viimaste hooldustööde lõpetamist baasis magamistuppa magama, kus nad magavad 8 tundi. Spetsiaalselt konstrueeritud kahekorruselised voodid võimaldavad magamiskottide kinnitamist, et võidelda vähenenud gravitatsiooni vastu, et võimaldada puhkeunne, mis võimaldab noorendada end järgmiseks töörohke päevaks. Me usume, et sarnaselt mõtlevate inimeste kogukond elab baasis edukalt koos, kuna neil on võimalus veeta aega nii individuaalselt kui ka ühiselt tehes tööd selle kallal, mis neile meeldib.

Muud projektid:

  Tähtedevaheline meremees

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Hiina
  Uued tulijad alustavad

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Hiina
  AttoSystem

 

  Tehnikum nr 1
    Poola
  Avastajad

 

  Colégio Vasco da Gama
    Portugal