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: Space Bound

Bertrand Russelli kolledž  Krommenie    Madalmaad 18   2 / 2


3D-projekti väline vaataja

Projekti kirjeldus

Selle projektiga rõhutame, kui tähtis on, et kuulaager oleks isemajandav. See on Maale eeskujuks. Kuu baas saab olema peamiselt teadusuuringute jaoks. Lisaks sellele, et uuritakse organismide arengut Kuu tingimustes, uuritakse ka Kuu pinnast. See annab meile laiema ülevaate organismide arengust ja tingimustest kosmoses. See aitab tulevikus arendada kosmosereisi.

Astronautide meeskond koosneb 6 inimesest. Saabumisel toovad astronaudid oma toidu ja ressursid kaasa, tulevikus on Kuubaas iseendale piisav. Astronaudid säilitavad Maa ööpäevarütmi. Päeval jagunevad nad kaheks rühmaks, et täita oma teadusuuringuid ja ülesandeid. Seetõttu on astronaudid alati ärkvel, et Kuubaasi hallata. Päeva jooksul tulevad astronaudid mitu korda kokku, et mõtiskleda oma edusammude üle.

Suurem osa meie Kuubaasist ehitatakse Maale, järgides sama teed nagu ISS. Kuubaas koosneb tugevatest ja kergetest geokuplitest. Me valisime kolmnurkse konstruktsiooni, sest kuppel ei vaja sisemist tuge ja kolmnurgad jaotavad kaalu ühtlaselt üle kogu struktuuri. Kupplid paigutatakse Kuu lõunapoolusele, mis on pidevalt valgustatud. Kuubaas on osaliselt maa all ja osaliselt maa kohal.

2.1 Kuhu soovite oma Kuu laagri ehitada?

Me otsustasime paigutada oma kuulaagri Kuu lõunapoolusele, Shackletoni kraatri servale. See saab olema funktsionaalne koht elamiseks, töötamiseks ja teadustööks. Kraatri servale langeb peaaegu pidevalt päikesevalgus. Me paigutame sinna oma päikesepaneelid. Kraatri sisemus on alati pime ja äärmiselt külm. Mõned uuringud näitavad, et neis kraatri osades on jää. Need ressursid pakuvad palju eeliseid eluks vajalikuks. Kõige tähtsam on kindel elektri- ja veeallikas. Selle tõttu on Kuu baas lõpuks täiesti isemajandav. Temperatuur on selles piirkonnas stabiilsem, mis on kasulik võimalikuks välistööks. Meie kuulaagri sisemuses loome omaenda meeldiva kliima. Suurem osa meie baasist saab olema maa all. Nii on astronaudid kaitstud meteoriitide ja kiirguse eest.

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

Alus on osaliselt maa all ja osaliselt maa peal ning koosneb geodoomidest. Meeskond hakkab peamiselt elama ja tegema teadusuuringuid maa all. Tänu kuu peal olevale liivale ja demronile kuu baasi sisemuses on meeskond paremini kaitstud kiirguse ja meteoriitide eest.

Kuubaasis on maapealne sissepääs, mis sisaldab ülikondade ja varustuse puhastussüsteemi, nii et kuuliiv ei satuks baasi. Turvalisuse tagamiseks on igast maa-alusest kambrist olemas hädaväljapääsud.

Enne kui astronaudid tulevad Kuule, kaevavad robotid maa-aluse osa jaoks augud. Enamik osi ehitatakse maa peal, järgides sama rada nagu ISSil. Need osad transporditakse Kuule ja neid panevad astronaudid robotite abiga kokku.

Missiooni esimeses etapis elavad astronaudid selles raketis, millega nad tulid. Teises etapis valmib baas ja astronaudid kolivad sinna.

Seinad on valmistatud kahekordsest titaanikihist, mille vahel on aerogeelist isolatsioonimatt. Titaanil on soodne tugevuse ja massi suhe. Aerogeel on väga hea isolaator ja kerge. Akende jaoks kasutame läbipaistvat silikaatklaasi. Nende materjalide ja kolmnurkadest koosneva kuju tõttu on konstruktsioon kerge ja tugev. See on kasulik, kui Kuubaasi osi transporditakse Maalt Kuule.

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

Disainivalikute tegemisel võtsime arvesse: kuuliiv, maastik, kiirgus, meteoriidid ja temperatuur. Baas saab olema täielikult suletud ja sellel on puhastussüsteemidega sissepääsud, et ükski ohtlik kuuliiv ei pääseks sisse. Et astronaudid tunneksid maastikku, tehakse Kuu topograafiline kõrguskaart.

Aluse seinad tehakse titaanist, sest see on tugev, kerge ja peab vastu äärmuslikele temperatuuridele. Kasutame aerogeelmatte, mille soojusjuhtivus on vahemikus 0,0135-0,017 W/m K. Seega on alus kaitstud meteoriitide ja äärmuslike temperatuuride eest. Demron on kiirgusvarjestusmaterjal ja see paigutatakse aluse siseküljele. Selle kiirguskaitse on veidi madalam kui plii varjestuse puhul, kuid see on paindlik ja kerge. Kuubaasi maa-alune osa on kaetud Kuu liivaga, mis samuti kaitseb baasi kiirguse eest.

2.4 Selgitage, kuidas teie kuulaager tagab astronautidele:

Vesi
Toiduained
Võimsus
Air

Vee tootmiseks kasutas ISS vee taaskasutussüsteemi. See on osa ISS-i pardal olevast keskkonnakontrolli- ja elutegevussüsteemist. Vesi kogutakse ISS-i sees. Nad tagavad puhta vee, taaskasutades meeskonna uriini, higi, muid kabiinis tekkivaid kondensaate ja pardavälise tegevuse tõttu tekkivaid jäätmeid. See vesi filtreeritakse ja seda saab kasutada joogiveena või taimede jaoks.
Kuu sisaldab tõenäoliselt jääga kratereid, millel on püsivad varjud. See vesi kaevandatakse ja filtreeritakse. Seejärel saab vett kasutada joogiks ja taimede kasvatamiseks.
Kasutatud vesi, mis jääb alles, võetakse üles vee taaskasutussüsteemi kaudu. Nii saab vett taaskasutada. Seega tekib ringlussüsteem.

Missiooni alguses söövad astronaudid Maalt võetud toitu. Hiljem saavad nad süüa kasvuhoonest pärit köögivilju. Meeskond hakkab enamasti elama taimepõhisel toidul. Koosnevad soja, kaunviljad, mais, spinat, kartulid ja puuviljad, et toitumine oleks mitmekesine. Neid põllukultuure kasvatatakse kinnises kasvuhoones, kus on kunstlik valgus ja kus taimed on kaitstud kiirguse eest.
Et saada kõiki vajalikke toitaineid, peab meeskond võtma ka toidulisandeid, näiteks D-vitamiini, rauda ja C-vitamiini. Need tuleb Maalt Kuule tuua mehitamata kaubalaevadega ja toimetada Kuu baasi.

Peamine elektrienergia allikas on päikesepaneelid. Need paigutatakse Chakleton krateri peale, mis on pidevalt valgustatud, seega on olemas pidev elektrienergia allikas. Elektri ülejääk salvestatakse suurtesse akudesse. See on kasulik juhul, kui energiast on puudus ja kui päikesepaneelid ei tööta. Sellega ei teki baasis kunagi elektripuudust. Vee elektrolüüsiga luuakse raketikütust (vesinik ja hapnik). See võib olla ka energiavaruks.

Hapniku genereerimiseks kasutame sama süsteemi, mida kasutab ISS. Seal on hapniku tootmise süsteem, vee elektrolüüsi jaoks. Oluline komponent on varem mainitud vee taaskasutussüsteem. Seda vett kasutatakse hingamiskõlbliku õhu loomiseks, et säilitada elu pardal. Meie Kuubaasis ei kasutata mitte ainult baasis kogutud vett, vaid ka kaevandatud Kuu jääd. Õhku värskendatakse õhufiltrisüsteemi abil.
Survestatud hapniku paagid on varumeetodiks hingamisõhu sünteesimise põhimeetodile. Mehitamata kaubalaevad kannavad neid hapnikupaake ja toimetavad need Kuu baasi.
Kuu peal kasvatatavad taimed ja vetikad annavad astronautidele ka hapnikku. Astronautide väljapaisatud süsihappegaasi saavad taimed ja vetikad uuesti kasutada.

2.5 Selgitage, mis oleks teie kuulaagri peamine eesmärk.

Kuu missioonil on peamiselt teaduslik eesmärk. Esiteks organismide uurimine ja Kuu mõju nende kasvule ja eluprotsessidele. Võtame Kuule kaasa loomi (näiteks rotid, kanad ja mesilased) ja taimi ning võrdleme gravitatsiooni ja kiirguse mõju Kuul ja Maal.
Teiseks, Kuu pinnase uurimine. Katsed tehakse Kuu liiva, pinnase, kivide ja kraatrite peal. See annab meile rohkem teavet Kuu koostise kohta ja selle kohta, kuidas Kuu tekkis.
Lõppkokkuvõttes on selle eesmärk rajada Kuule alaline koloonia. Kuu baas on alalise asustuse algus Kuu peal. Teadusuuringud aitavad tulevikus võimaldada asustamist ka teistel planeetidel, näiteks Marsil.
Tulevikus võib baasi kasutada ka turismisihtkohana, et teha reise Kuule.

3.1 Kirjeldage oma Kuu laagri astronaudi meeskonna päeva Kuu peal.

Kuulaagri koht ei ole kunagi pimedas, seega ei saa me Kuu peal luua "loomulikku" päeva-öö tsüklit. Seetõttu järgivad astronaudid Maa päev-öö tsüklit. See hõlbustab ka suhtlemist Maaga, ja kuna astronaudid ei ela Kuu peal alaliselt, on neil lihtsam taas Maa peal elamisega kohaneda.

Kuubaasi meeskond koosneb 6 inimesest, kes on jagatud kahte rühma. Turvalisuse huvides ei maga kaks rühma kunagi samal ajal. Alati on kolm inimest ärkvel, et märgata ja lahendada võimalikke probleeme.

Esimene rühm magab kell 20.00 kuni 3.00. Teine rühm magab kella 3.00-st kuni kella 10.00-ni. Samal ajal kui teine rühm magab, sööb esimene rühm hommikusööki kell 3.00 kuni 3.45. Seejärel teevad nad ühe tunni jooksul sporti, et püsida tugevana ja neil on 15 minutit aega duši all käia. Pärast seda on astronaudidel poolteist tundi vaba aega, seda aega saavad nad kasutada ootesaalis viibimiseks ja maapealsetele pereliikmetele ja sõpradele helistamiseks. Kell 6.30 kuni 10.00 läheb see grupp tööle. Kell 10.00 ärkab teine rühm. Seejärel sööb meeskond 45 minutit koos hommikusööki, koostab päevaplaani ja võtab ühendust maa peal asuva baasiga. Teine rühm teeb kell 10.45 kuni 11.45 sporti ja läheb seejärel duši alla, samal ajal kui teine rühm töötab. Teine rühm läheb pärast seda samuti tööle. Kella kahest kuni kolmeni sööb kogu meeskond lõunat. Lõunasöögi ajal võtavad nad ühendust maa peal asuva baasiga ja mõtisklevad senise päeva üle. Kuni kella 18.00-ni töötab meeskond uuesti. Seejärel sööb meeskond koos õhtusööki, võtab ühendust maapealse baasiga ja mõtiskleb möödunud päeva üle. Esimene rühm läheb pärast seda magama, teine rühm aga töötab uuesti. Kell 23.30 sööb see rühm ja on vaba aega kuni kella kolmeni. Seejärel läheb see rühm magama ja teine rühm ärkab. Ja nii algab päev-öö tsükkel uuesti.

Muud projektid:

  Sihtkoht Kuu

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Hiina
  COU

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Hiina
  Tähtede taevas

 

  Shanghai Qingpu vanemate keskkool
    Hiina
  Tähed joonduvad

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Hiina