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: Aquasis

Matemaatikakõrgkool "Dr Petar Beron"  Varna    Bulgaaria 18   2 / 1


3D-projekti väline vaataja

Projekti kirjeldus

Vesi on elu alus ja see on üks asi, mis muudab meie planeedi nii ainulaadseks. Kogu iga elusliigi organismi funktsionaalsus seisneb vees. Lihtsalt öeldes on see elutähtis kosmosekolooniate arendamiseks. Sellest vaatenurgast lähtudes on esimene samm Kuu vallutamiseks õppida selle veevarusid õigesti kasutama.

Aquasis saab olema nii uurimiskeskus Kuu pooluste veejää uurimiseks kui ka teatud mõttes elektrijaam rakettidele, mis hakkavad kasutama Kuud kui lähtepunkti kosmose süvauuringuteks.

2.1 Kuhu soovite oma Kuu laagri ehitada?

Me plaanime ehitada oma kuubaasi Kuu lõunapoolusele. Lõunapoolus näib olevat koht, mis võiks pakkuda meile parimaid elutingimusi. Hiljuti sai kinnitust, et seal on potentsiaalselt suures koguses vesijääd ja selle suurim kontsentratsioon esineb lõunapooluse kraatrite keskpunktides. Lisaks sellele, et me kasutaksime seda jäävaru astronautide joogiveega varustamiseks, kasutaksime seda ka vesiniku ja hapniku tootmiseks, et saaksime luua hingamiskõlbliku atmosfääri. Samuti võiksime seda kasutada taimekasvatuseks, raketikütuse tootmiseks ja kaitsekilbina kosmosekiirguse eest. Energiaga varustamisest rääkides, kuigi lõunapoolus on enamasti varjus, on teatud alad, näiteks kraatrite servad, pikema aja jooksul pidevalt päikesevalguse käes.

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

Pole saladus, et materjalide transportimine kosmosesse või meie puhul Kuule on suhteliselt kallis ja keeruline kogemus. Arvestades praeguseid kosmoselendude kulusid, oleks parem, kui me ei toetuks liialt Maa ressurssidele. Esimene asi, mis meile erinevate võimaluste üle arutledes pähe tuleb, on 3D-printimine Kuu pinnast kasutades. Peale selle on Kuu pinnal palju metalle ja suuri maapealsete elementide varusid, mida me võiksime ära kasutada. Kuu pinnas, mida tuntakse ka regoliitina, oleks näiteks suurepärane ehitusmaterjal. Kombineerides seda polümeeridega, saaksime luua 3D-printimiseks vajalikku toorainet. Regoliit ei sisalda rohkesti orgaanilisi materjale nagu Maa pinnas ja me ei kasutaks seda taimede kasvatamiseks. Selle kõige olulisem eelis ehituses kasutamise seisukohalt on aga see, et see võiks pakkuda meile kaitset nii kiirguse kui ka äärmuslike temperatuuride eest. Veelgi enam, kuna NASA ja ESA tegelevad võrdselt Kuu pinnase omaduste uurimisega, on meil juba olemas pinnas, millele astuda, nii et meil on edasiste uuringute jaoks juba praegu kindel alus. Teised paljulubavad kohalikud materjalid on suure tõenäosusega Kuu klaas ja mõned metallid, mida me saame kaevandada otse Kuust, nagu alumiinium, raud, räni päikesepaneelide tootmiseks jne.

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

Kosmose kiirgusega kokkupuutuvate alade puhul kasutame osa kogutud veest varjestamiseks. Kaks asja, mis teevad vee nii tõhusaks kiirgusvarjestuse allikaks, on selle tihedus ja odavus. Me kasutame seda juba tuumaelektrijaamades kiirguse eest kaitsmiseks, mis on sarnane kosmilise kiirgusega, nii et meil on selles valdkonnas üsna palju kogemusi. Asula seinad täidetakse veega. Veekihi sisse paigutatakse andurid, mis kontrollivad kiirgustaset ja annavad meile tagasisidet kaitsekilbi tõhususe kohta. Turvalisuse huvides ehitatakse peamine eluruum siiski maa alla, kuhu kiirgusel on vähe ligipääsu.

2.4 Selgitage, kuidas teie kuulaager tagab astronautidele:

Vesi
Toiduained
Võimsus
Air

Vesi kaevandatakse autonoomsete masinate abil lõunapooluse piirkonnas peituvast jääst ja transporditakse õhutranspordiga põhitöökohta kraatri ebasoodsalt pimedast ja külmast keskosast, kus pidevalt äärmiselt madalate temperatuuride tõttu kogunevad veeosakesed jää kujul, peaaegu aastaringselt päikesest valgustatud äärealale, kus asub meie peamine baas. Sõltuvalt sellest, milleks me vett kasutame, on vaja teatud töötlemisprotsessi. Joogivee saamise puhul tuleb jää sulatada, seejärel filtreeritakse, puhastatakse ja mineraliseeritakse vesi, mille me sellest saame. Vett, mida me kaevandame, hakkame kasutama ka aeropoonikaks, varjestamiseks ja raketikütuse tootmiseks, lõhustades selle päikeseenergia abil vesinikuks ja hapnikuks.

Taimset toitu hakatakse tootma meie aeropoonika moodulis. Peale selle valmistame laboris ka muid tooteid, näiteks liha, et saavutada tasakaalustatud toitumine, mis on astronautide heaolu jaoks ülioluline. Niinimetatud kultiveeritud liha kasvatatakse loomarakkude abil laboris. Kultuur toimub bioreaktoris, mis simuleerib loomakeha keskkonda. Kui rakud saavutavad oodatud tiheduse, eraldatakse nad puljongist, kuhu nad on asetatud. Vaevalt, et loomad on kaasatud, sest nende osalemine piirdub koe eemaldamisega biopsia abil, mis peaaegu kindlasti tehakse maa peal.

Meie peamiseks elektriallikaks on päikesepaneelid, kuna meie valitud asukoht on piisavalt päikesevalguse käes, et baasi elektriga varustada. Probleem, millega me päikesepaneelidega töötades silmitsi seisame, on see, et nende tõhusus on üsna madal. See on hinnanguliselt veidi üle 20%. See väljakutse ületataks, kasutades süsiniknanotorudest valmistatud kiude, millel on võime absorbeerida lairiba soojuse jääksoojust ja muuta see elektriks. See meetod aitaks meil suurendada päikesepaneelide tõhusust neli korda, ulatudes üle 80%. Meie toodetud päikeseenergiat kasutatakse ka vesinikkütuse tootmiseks, eraldades vee molekuli hapniku ja vesiniku.

Kõigepealt toome me maa pealt nii lämmastikku kui ka hapnikku, et toota baasis õhku. Niipea, kui hakkame sügavale Kuu kraatrite pinnalt vett ammutama, on meil kaks lisavõimalust. Me kas saame hapnikku veest ja segame seda Maalt imporditud lämmastikuga või kasutame helioxi. Heliox on hingatav gaas, mis koosneb heeliumist ja hapnikust, mille tihedus on väiksem kui õhu enda oma. Seda kasutatakse meditsiinis, kuna see vähendab hingamisteede vastupanu ja seda kasutavad tavaliselt sukeldujad, kes ujuvad siin Maa sügavustes. Me oleksime võimelised täielikult tootma baasis kohalikke ressursse kasutades, saades vajaliku hapniku veest ja ekstraheerides heeliumi Kuust.

2.5 Selgitage, mis oleks teie kuulaagri peamine eesmärk.

Kuu poolustel on hinnanguliselt üle 600 miljardi kilogrammi veejää. Vett on vaja tulevaste inimkolooniate jaoks, seega on väga mõistlik keskenduda Kuu jäävarude uurimisele. Vesi oleks potentsiaalselt verstapostiks Kuu vallutamisel selle paljude rakenduste tõttu. Meie eesmärk on luua iseseisev baas, mis ei sõltu Maalt tulevatest varudest. Enne Kuu kommertsialiseerimist ettevõtete rajamise ja tööstuse ülesehitamise kaudu peame vaatlema ja uurima kohalikku keskkonda, kusjuures vesi on esialgu esmatähtis. Vesi on aare, mida me peame iseenesestmõistetavaks, kuid see on elu jaoks nii oluline, et võiksime seda määratleda kui meie kõige väärtuslikumat ressurssi.

3.1 Kirjeldage oma Kuu laagri astronaudi meeskonna päeva Kuu peal.

Esimene asi, mida meie astronaudid hommikul teevad, on oma hügieenivajaduste rahuldamine, nagu duši all käimine, hammaste pesemine jne, üldiselt öeldes, päevaks valmistumine. Enne hommikusöögi aega veedavad nad umbes pool tundi treenides elumoodulis asuvas jõusaalis. Sport on hea tervise jaoks elutähtis, eriti kui elatakse ja töötatakse Maa omast nii erineva keskkonna tingimustes. Pärast treeningut lähevad nad hommikusöögile, arutavad oma individuaalseid ülesandeid päevaks ja peavad kiire hommikuvestluse, et ärgata neid. Pärast seda jagunevad nad rühmadesse ja asuvad tööle. Need rühmad moodustatakse järgmiselt - töötajad aeropoonikamoodulis, kes hoolitsevad taimede eest ja uurivad kasvuprotsessi; inimesed, kes tegelevad logistikaga, ladude korraldamisega ja organiseerimisega; teadlased laboris, kes tegelevad veepuhastuse ja bioreaktorite hooldamisega; need, kes tegelevad veejää kaevandamisega kraatritest, kontrollides ja hooldades kaevandusrobotite ja transpordisüsteemide seisukorda. Iga astronaut on samuti kohustatud kontrollima tugisüsteeme, jälgima tehnilisi seadmeid ja vastama Maa juhtimiskeskuse kõnedele. Tööprotsessi käigus on igal meeskonnaliikmel võimalus puhata, kui töökoormus tundub talle liiga intensiivne, igaüks määrab ise oma ajakava ja kui ta on oma ülesannetega valmis, lõpeb tööpäev. Õhtusöögi ajal kogunevad nad taas kord laua ümber, et jagada aega üksteise seltskonnas. Enne magamaminekut on astronautidel mõned tunnid enda jaoks, mil nad valivad, kas nad külastavad jõusaali, osalevad meelelahutuskeskuses toimuvates tegevustes või suhtlevad oma perekonna, sugulaste ja sõpradega Maal e-kirjade, kõnede ja videovestluste kaudu.

Muud projektid:

  Kuu saadik

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Hiina
  Kodu Pioneers

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Hiina
  NormiX

 

  Zespół Szkół Ogólnokształcacych i Technicznych w Sompolnie
    Poola
  Planeedi uurijad

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Hiina