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: BRNO Dragons

Biskupské gymnázium Brno a mateřská škola  Brno    Tšehhi Vabariik 15   2 / 0


3D-projekti väline vaataja

Projekti kirjeldus

Me otsustasime nimetada oma projekti Eugene Cernani baasiks. Ta oli viimane inimene, kes astus Kuu pinnale (1972. aastal). Tema mõlemad vanemad olid tšehhoslovaklased. Tema nimi sümboliseerib ühe ajastu lõppu ja Kuu asustamise ajastu algust.

 

Me katsetame seal gravitatsiooni mõju elule, arendame geneetiliselt muundatud taimi ja püüame kasvatada taimi muundatud regoliidil. Aluse lähedal on künkal observatoorium, kus saame tänu väikesele ümbritsevale valgusele avastada tähti ja galaktikaid.

 

8 astronauti jäävad baasi, nad asendatakse 4 kuu pärast teise meeskonnaga. Igas meeskonnas on 3 raketiinseneri (tehnikud, mehaanikud, IT-spetsialistid), 3 bioloogi (keemikud, arstid, geoloogid) ja 2 astronoomi.

 

Kogu baas koosneb järgmistest osadest:

eluruum

varustatud laboratooriumiga koos akvaariumiga, mis pakub astronautidele toitu, kuid mida kasutatakse ka nende kohanemisvõime ja etoloogia jälgimiseks, kontrollruumiga, tsentrifuugiga, ruumidega astronautide jaoks, köögiga, elutoaga ja spordisaaliga.

 

5 kasvuhoonet

 

3 maandumisplatvormi + raketid

Esimene platvorm: Starshipi rakett; see transpordib meeskonda ja materjale Kuule.

Teine platvorm: rakett Crewdragon; see lennutab astronaudid selle baasi ja Gateway vahel.

Kolmas platvorm: varuplatvorm

 

Päikesepaneelid

Kraatri tipus, mis on pidevalt päikesevalguse käes, toodab päikeseenergiat

 

Roveri garaaž

 

Satelliit

mugav asukoht võimaldab püüda parimat võimalikku signaali

2.1 Kuhu soovite oma Kuu laagri ehitada?

Me otsustasime paigutada oma kuujaama Shacketloni kraatri lähedale. Meie otsusel on mitu põhjust. Kõige olulisem on see, et Šaketloni kraater asub lõunapooluse piirkonnas, kus on jäätunud vesi liustikes. Neist on väga lihtne vett välja võtta. Nii ei pea astronaudid seda Maalt sisse tooma. Teine põhjus on see, et poolustel on peaaegu pidev päikesevalgus - see aitab meil toota energiat päikesepaneelidest peaaegu kogu päeva ja öö jooksul. Veel üks oluline asjaolu on see, et võrreldes ekvatoriaalpiirkondadega on siin suhteliselt soodne temperatuur (0°C kuni -50°C). Seetõttu ei ole meie jaama kütmine nii keeruline. Viimane eelis on see, et tänu kraatrile saab jaama paigutada maa alla, nii et seal viibivate astronautide ohutuse tagamine ei ole nii keeruline.

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

Materjalide ja meeskonna transpordi tagab SpaceX oma raketiga Staship. Teine rakett on Crewdragon, mida kasutatakse astronautide vedamiseks baasi ja Gateway jaama vahel. Baasi skelett trükitakse suure 3D-printeriga. 3D-trükkimise täidis saab olema peamiselt regoliit, mis on segatud vee ja maa sideainetega. Sellesse skeletti sisestatakse täispuhutavad ruumid. Seejärel paigutatakse ruumid eelnevalt kaevatud auku ja kaetakse regoliidiga. Kogu mööbel ja seadmed tuuakse loomulikult Maalt.

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

Kogu baas asub Kuu pinna all, nii et astronaudid on kaitstud paksu regoliitkihiga. Ainukesed osad, mis on maapinnast kõrgemal, on kasvuhooned ja vaatetorn. Kasvuhooneid moodustav klaas koosneb viiest kihist. Välimine ja sisemine kiht on valmistatud pleksiklaasist, mis kaitseb kasvuhooneid kahjustuste eest seestpoolt või mikrometeoriitide eest väljastpoolt. Keskmine kiht koosneb polükarbonaadist ning polükarbonaadi ja pleksiklaasi vaheline vahe koosneb õhust, mis toimib soojusisolaatorina. Kõik kihid sisaldavad kvaliteetset UV-filtrit, mis kaitseb astronaute ja taimi kiirguse eest. Loomulikult kannavad astronaudid kõikjal õues spetsiaalseid ülikondi, mis on tugevdatud nanokiududega.

2.4 Selgitage, kuidas teie kuulaager tagab astronautidele:

Vesi
Toiduained
Võimsus
Air

Vett saadakse Shacketloni kraatris asuvatest liustikest. Jaamas on spetsiaalne rover, mis on varustatud puuridega, mis murravad jää väikesteks tükkideks. Need korjab üles robotkäsi, mis kühveldab jää roveri hoidlasse. Rover toimetab selle Kuujaama. Seejärel viiakse see mahutisse, kus see sulab vedelikuks. Vesi eemaldatakse ka lisanditest ja töödeldakse keemiliselt, et see oleks joogikõlblik. Seejärel jagatakse vesi 3 osaks sõltuvalt kasutamisest. Esimest osa kasutatakse hapniku ja vesiniku tootmiseks hüdrolüüsi teel, teist osa kasutatakse kasvuhoones olevate taimede kastmiseks ja kastmiseks. Kolmandat osa kasutatakse joogiks, hügieeniks ja muudeks astronautide vajadusteks jaamas ja ka loomade jaoks terraariumites.

Suurem osa meie jaama toidust pärineb meie kasvuhoonetest. Meil on kokku 5 kasvuhoonet. Peamiselt kasvatame kiiresti kasvavaid vetikaid, mis on astronaudide põhitoit. Lisaks sellele, et nad kasvavad uskumatult kiiresti, toodavad nad ka palju hapnikku, mis on meie jaoks ülioluline. Kahes kasvuhoones kasvatatakse pikema kasvuperioodiga taimi (mitmesuguseid köögivilju, nagu porgandid, redised, sibulad, küüslauk, kartulid). Need täiendavad aeg-ajalt astronautide toiduvalikut, et see oleks veidi mitmekesisem. Kalu hoitakse laboris spetsiaalses akvaariumis, peamiselt gravitatsiooni mõju uurimiseks, kuid neid võib kasutada ka astronautide dieedis (sest nad sisaldavad D-vitamiini). Viimaseks oluliseks toiduks on imporditud puuviljavitamiinide suupisted, et astronaudid ei kannataks vitamiinipuuduse all.

Kogu jaama energia saadakse päikesepaneelidest. Päike paistab lõunapoolusele kuni 20 tundi päevas, mis võimaldab meil peaaegu pidevalt energiat toota. Suurem osa energiast saadakse kraatri peal asuvatest pöörlevatest päikesepaneelidest. Need on konstrueeritud nii, et nad pöörlevad päikese järgi, nagu päikeselilled pöörlevad põllul. Väiksema osa energiast annavad siis kasvuhoone spetsiaalsed luugid, mis paigutavad fotogalvaanilised elemendid ja takistavad päikesevalguse pidevat paistmist taimedele. (See põletaks neid ja meil ei oleks saaki). Kõik teised masinad ja liikur töötavad elektrienergiaga. Neil on oma aku, mida laetakse otse neile paigutatud päikesepaneelidest.

Suure osa hapnikust toodavad vetikad, aga ka teised taimed, mida me kasvuhoones kasvatame. Nagu ka teisi gaase, tekib hapnikku ka reovee ringlussevõtu käigus. Täiendavat hapnikku toodetakse liustikest kaevandatud vee elektrolüüsil. Lämmastikku saadakse surevatest taimedest ja orgaanilistest jäätmetest. Tegelikult moodustab lämmastik 78% õhust. Seda saadakse ka tualettides gaasi püüdmisel, sest see gaas on enamasti lämmastik. Kui me saame need kaks õhu põhikomponenti, segame need kokku ja rikastame neid veeauruga, et saada hingamiskõlblikku õhku. Astronautide väljahingatav süsihappegaas viiakse kasvuhoonesse taimedele, kes seda eluks vajavad.

2.5 Selgitage, mis oleks teie kuulaagri peamine eesmärk.

Meie kosmosejaama kasutatakse peamiselt teaduslikel eesmärkidel.

1) See uurib elu kohanemist ainult kuuenda gravitatsiooniga. Seetõttu on laboris spetsiaalne akvaarium ja terraarium. Astronaudid jälgivad loomade käitumist nendes tingimustes.

2) Teine ülesanne on uurida vähendatud raskusjõu mõju inimesele. Seetõttu paigutatakse jaama tsentrifuug. Seal on ka õhutunnel, sest keegi ei ole veel uurinud, kuidas inimene toimib kuuendas raskusastmes, kui teda ümbritseb õhk.

3) Madala gravitatsiooniga pikaajalise kokkupuute mõju uurimine inimkehale.

4) Meie jaamast saab Marsile suunduva ekspeditsiooni ümberlaadimisjaam. Selle liikmed saavad laadida, tankida ja varusid täiendada (Maa gravitatsioonist eraldumiseks on vaja palju kütust, mis järgmisel reisil puuduks). Ka muud kõrvalised teadusuuringud jätkuvad.

3.1 Kirjeldage oma Kuu laagri astronaudi meeskonna päeva Kuu peal.

6:00 tõusma

6:00 - 6:20 hommikusöök

6:20 - 6:30 hommikune hügieen

6:30 - 7:00 päevakava

7:00 - 9:00 teaduslik töö ja uurimistöö

9:00 - 9:30 tervisliku toitumise vaheaeg

9:30 - 11:00 töö jaama tööde kallal

11:00 - 12:00 lõunapaus

12:00 - 16:00 teaduslik töö

16:00-16:30 lõunapaus 2.

16:30-17:00 kontakt maapealse tegevusega ja päeva tulemuste üleandmine.

17:00 - 19:00 kontakteerumine perekonna ja sõpradega.

19:00 - 20:00 õhtusöök

20:00-20:30 õhtune hügieenituba

20:30 - 22:00 vaba aeg ja ettevalmistus magamaminekuks.

22:00 - 6:00 hommikul magamine

 

Astronaudid tõusevad kell 6:00. Kell 6:20 on aeg hommikusöögiks. Hommikusöögile järgneb hommikune hügieen. Selleks on aega kuni 6:30. Alates 6:30-st planeerivad astronaudid, mida kogu päeva jooksul teha ning jagavad oma tööd ja ülesanded. Kell 7:00 algab teadustöö ja uurimistöö. Astronaudid teevad erinevaid katseid, mõõtmisi ja vaatlusi kuni kella 9:00-ni. Sellele järgneb pooletunnine paus (9:00 - 9:30), kus kõigile antakse tervislikku vahepala, et säilitada vitamiinide piisavus. Pärast seda teevad astronaudid jaama hooldustöid, koristavad ja valmistavad lõunasööki. Lõunapaus on kell 11:00-12:00. Pärast seda jätkub uurimistöö kuni 16:00. 16:00-16:30 vahel on väike vaheaeg koos suupistetega. Pärast vahepausi võtavad astronaudid raadioside abil ühendust maaga. Nad edastavad kogu olulise teabe, teevad kokkuvõtteid oma päevast ja saavad vajadusel täiendavaid juhiseid. See kestab kuni kella 17.00-ni. Järgmise kahe tunni jooksul saavad astronaudid helistada oma perele ja sõpradele. Kell 19:00-20:00 on õhtusöögi aeg. Kell 20:00 kuni 20:30 on aeg õhtuseks hügieeniks. Kell 20:30 kuni 22:00 on ettevalmistus magamiseks + ettevalmistus järgmiseks päevaks ja ülejäänud aja saavad astronaudid teha isiklikke asju. Kell 22:00 lähevad kõik magama kuni 6:00. On ainult üks erand ja see on pühapäev, mil astronautidel on vaba päev.

Muud projektid:

  Kuu eelkäija

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Hiina
  Ida Pioneer

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Hiina
  Pioneer

 

  郑州轻工业大学
    Hiina
  Moonoidid

 

  Tudor Vianu riiklik arvutikõrgkool Teadus
    Rumeenia