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: Discoverers

Colégio Vasco da Gama  Sintra    Portugal 18, 17   4 /


3D-projekti väline vaataja

Projekti kirjeldus

Discoverer's Moon Camp võimaldaks astronautidel Kuu peal elada ja töötada, omades samal ajal mitmeid teiseseid struktuure, mis tagavad kogu varustuse energiavarustuse - päikesepaneelid -, astronautide vahelise ning Kuu ja Maa vahelise side - antennid - ning energia ja ressursside säilitamise - suure tõhususega akud ja mahutid vee, kütuse, regoliidi ja gaaside jaoks.

Kulude vähendamiseks ja jätkusuutlikkuse edendamiseks kavandas meeskond baasi, mis pakuks maksimaalset mugavust, kuid samas oleks võimalikult väikese pindalaga ja nõuaks võimalikult vähe ressursse.

Eluruumid paikneksid maa all ja oleksid jagatud kahte piirkonda, millest üks oleks töö- ja teine vaba aja veetmiseks, nii et töö- ja puhkeaeg oleks selgelt eristatav. Köök oleks ühine ala, kus astronaudid saaksid osa oma puhkeajast koos veeta, kuid igaühel neist oleks eraldi magamistuba, et tagada suurem privaatsus.

Maapinnal asuksid ainult õhulukk ning ränduri hoiu- ja hooldusmoodul, kus hoitakse ka Kuu proove enne laboris analüüsimist. Maa-alustele osakondadele pääseb inimeste ja lasti jaoks mõeldud pealiftiga ning ainult inimeste jaoks mõeldud teise liftiga, mida saab kasutada hädaolukorras.

Samuti oleks võimalik kasutada mitmeid mehitatud maastikuautosid, et astronaudid saaksid sooritada missioone Kuu pinnal, mis võiksid hõlmata suuremaid vahemaid. Kosmoselaevade stardiplatvorm võimaldaks kaupade ja inimeste vedu Maa ja Kuu vahel.

2.1 Kuhu soovite oma Kuu laagri ehitada?

Kuulaagri asukohaks oleks Claviuse kraater. See kraater asub Kuu lõunapoolusel ja selles on vesi jää kujul. Astronaudid ei saaks seda vett kasutada mitte ainult isiklikuks või põllumajanduslikuks otstarbeks, vaid see asukoht pakub ka suurt päikesevalgust, mis tagab Kuubaasi energiavarustuse.

Claviuse kraater saab ideaalseks kohaks kõikidel eespool nimetatud põhjustel ja ka selleks, et tagada, et temperatuur ei kannataks suurte kõikumiste all.

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

Kuulaagri ehitamiseks oleks esimene samm saata Kuule autonoomsed maasturid ja puurimismasinad, sest suurem osa laagrist asuks maa all. Puurmasinad vastutaksid Kuu pinnase väljakaevamise eest, samas kui maasturid ehitaksid ja monteeriksid kohapeal erinevaid baasmooduleid, kasutades 3D-printereid sisekomponentide, näiteks torude jaoks, ja tootes Kuubetooni kõigi välisseinte, sealhulgas maa-aluste osade jaoks. Kuubetooni valmistamisel kasutatakse Kuu regoliiti ja inimese uriinist saadud karbamiidi, mis toimib plastifikaatorina, vähendades Kuu ehitamiseks vajaliku vee kogust. Selle tugevus võimaldab seda kasutada ehitiste vundamendiks. Lisaks pakub see astronautidele täiendavat kaitset karmide kuutingimuste, näiteks äärmuslike temperatuuride ja surmava kiirgustaseme eest.

Kui baasi struktuur on valmis ja keskkond on sobiv, transporditakse seadmed ja kerge mööbel Kuule koos esimeste astronautidega, kes paigutavad need baasis sisse. Selles etapis saadetaks Kuule ka suuremad astronautide jaoks mõeldud meeskonnaga liikurid. Vajaduse korral saaks kosmosejaamale tulevikus lisada rohkem mooduleid, kui see mahutab rohkem astronaute, ning toota Kuubetooni ja printida 3D-printimise abil täiendavaid komponente.

Ehitades baasi kohapeal, kasutades Kuu materjale ja kerget mööblit, väheneksid transpordi- ja ehituskulud järsult.

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

Kuubaas peab kaitsma astronaute karmide kuutingimuste ja ohtude eest, peamiselt äärmuslike temperatuurikõikumiste, meteoriitide mõju, kahjuliku kiirguse ja atmosfääri puudumise eest.

Esiteks, kuna laager pidi asuma lõunapoolusel, puutuksid astronaudid kokku tunduvalt madalamate temperatuurikõikumisteni kui Kuu teistes piirkondades. Lisaks sellele tekiks pideva päikesevalguse tõttu pidevalt energiatootmine, millest osa saaks kasutada kütmiseks.

Suurem osa baasist asuks maa all, tagades alalise kaitse meteoriitide ja surmava kiirguse eest. Kuigi selle variandiga kaasnevad suuremad kulud, on baasi ehitamiseks vajalike kaevetööde tõttu ohutus oluliselt suurem.

Peamine ehitusmaterjal, Kuu betoon, pakuks täiendavat kaitset kahjuliku kiirguse, temperatuurikõikumiste ja välise vaakumi eest.

2.4 Selgitage, kuidas teie kuulaager tagab astronautidele:

Vesi
Toiduained
Võimsus
Air

Esialgu tuleks vesi tuua Maalt, sest Kuu peal ei ole olemas seadmeid, mis võimaldaksid selle kaevandamist. Hiljem saadakse see Kuu jääst. Siiski tuleks teha korralikke uuringuid, et hinnata Kuu jää kaevandamise mõju. Vee ringlussevõtt toimuks pidevalt.

Esialgu toodi kogu toit Maalt. Hiljem kasvatatakse Kuu peal peamiselt köögivilju maa-alustes kasvuhoonetes. Seega kasutataks kunstlikku valgustust, mis võimaldaks reguleerida taimede valguse mõjul viibimise aega, kuid kaitseks neid ka kahjuliku kiirguse eest, kuna nad ei puutuks kokku otsese päikesevalgusega. Astronautide jäätmeid saaks kasutada väetisena, mis aitaks kaasa baasi jätkusuutlikkusele. Et täiendada inimeste toitumist teiste toitainetega, peamiselt valkudega, toodaks Maalt pidevalt mõningaid toiduaineid.

Suurem osa Kuubaasi käitamiseks vajalikust energiast saadakse maapinnal asuvatest päikesepaneelidest. Kuna Kuu laager asub lõunapoolusel, oleks kokkupuude päikesevalgusega põhimõtteliselt pidev. Et vältida stsenaariume, mille korral päikesepaneelid ei ole kättesaadavad, näiteks rikke korral või Kuu varjutuse ajal, paigaldatakse baasi kõrgtehnoloogilised akud, mis varustavad seda lühikese ajutise perioodi jooksul kogu vajamineva energiaga, kuni päikesepaneelid on taas kättesaadavad. Maalt toodaks ka veidi kütust, mida hoitakse mahutites, et seda saaks kasutada hädaolukorras.

Esialgu imporditakse baasi hingatav atmosfäär Maalt, kusjuures gaasid transporditakse Kuule suruõhupaakides. Hiljem, kui kõik seadmed on juba kasutusel, võiks hapnikku saada vee või Kuu regoliidi elektrolüüsist. Kuigi hapniku eraldamine regoliitist on väga tõhus, nõuab see suuri energiakoguseid ja arenenud tööstuslikke seadmeid, mistõttu tuleks see esialgu kasutusele võtta eksperimentaalprotsessina. Oluliseks gaasiks oleks ka süsinikdioksiid. Hiljutised uuringud kinnitavad Kuu süsinikdioksiidi külmade lõksude olemasolu, kuid ei garanteeri, et neis leidub tahket süsinikdioksiidi, seega peaksid astronaudid tegema uuringuid, et teha järeldusi, kas süsinikdioksiidi seal tõesti leidub ja kas selle ekstraheerimine oleks teostatav. Kui ei, siis võiks seda Maalt importida, nagu see alati lämmastikuga juhtub.

2.5 Selgitage, mis oleks teie kuulaagri peamine eesmärk.

Kuulaagri peamine eesmärk oleks Kuu teaduslik uurimine. Näiteks võiks seda kasutada muude oluliste aspektide hulgas Kuu proovide või keskkonnatingimuste uurimiseks. Astronaudid töötaksid koos, et edukalt kasulikku teavet Maale tuua. Samuti annaks see neile võimaluse elada pikemat aega kosmoses, andes otsustava ülevaate sellest, kuidas oleks elu kaugetel planeetidel.

3.1 Kirjeldage oma Kuu laagri astronaudi meeskonna päeva Kuu peal.

Kuulaagris hakkavad esialgu elama 5 astronauti: kaks inseneri, arst, bioloog ja geoloog.

Päev algab umbes kell 7.00. Astronaudid ärkavad, lahkuvad oma tubadest ja suunduvad üles vannituppa, kus nad hoolitsevad oma isikliku hügieeni eest. Seejärel lähevad nad jõusaali, et hoida end vormis ja teha tund aega trenni vastavalt arsti antud soovitustele. Hiljem kohtuvad nad köögis, et hommikusööki süüa.

Seejärel hakkavad astronaudid tööle. Üks inseneridest kontrollib vee ja regoliidi elektrolüüsi. Teine insener jälgib päikesepaneele ja patareisid, vastutades nende hoolduse ja toimimise eest. Arst peaks koostama astronaudidele toitumis- ja treeningkava. Ta võib ka uurida Kuu gravitatsiooni mõju inimkehale pikema aja jooksul. Bioloog peab hoolitsema taimede eest, kontrollides temperatuuri ja niiskust. Geoloog kogub ja analüüsib laboris Kuu proove.

Um 13.00 paiku lõunatavad astronaudid, et akusid laadida. Nad veedavad aega koos köögis. Kui nad tunnevad end valmis olevat, asuvad nad uuesti tööle, kuni kell 18.00. Sel ajal võtavad astronaudid duši alla ja söövad õhtusööki. Õhtu lähenedes lähevad nad oma isiklikku tuppa, kus nad saavad lõõgastuda ja rääkida oma peredega, luues sidet Maaga. Lõpuks lähevad nad magama umbes kell 22.00, et järgmisel päeval piisavalt puhata, et see oleks veelgi produktiivsem kui eelmine päev.

Muud projektid:

  Harmonia

 

  "Tudor Vianu" Riiklik arvutikõrgkool Teadus
    Rumeenia
  RAKETITEADUS 3

 

  I.E.S. JOSÉ JIMÉNEZ LOZANO
    Hispaania
  Artemis

 

  Zhengzhou keskkooliga seotud keskkool Kergetööstusülikool
    Hiina
  Kuu ja tulevik

 

  郑州轻工业大学
    Hiina