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: Mission Eos

Salesianos de Lisboa - Oficinas de São José  Lissabon    Portugal 18, 17   6 / 2


3D-projekti väline vaataja

Projekti kirjeldus

"Hermese" baas, mis on nimetatud Vana-Kreeka sõnumitooja ja astronoomia jumala järgi, esindab meie soovi levitada kõiki selle kaudu omandatud teadmisi universumi kohta ülejäänud inimkonnale.

Kuu baas jaguneb sisuliselt kaheks komponendiks: üks asub Malapert'i mäe sisemuses ja teine väljaspool.

Esiteks, mäe sisemuses asuvad astronautide toad, vannitoad, jõusaal, ühisruum, kohvik ja kommunikatsiooniruum. Siit leiame ka veehoidlad ja filtreerimisruumid. Lisaks on seal ka juurdepääs toiduainete ja muude materjalide hoidmiseks mõeldud laoruumile, mida saab kasutada punkrina, kui peaks tekkima päikesetormid.

Mäe sisemuse serval võib leida uurimis- ja vaatluskeskusi, samuti elektri muundamis- ja ladustamisruume. Baasi sissepääsu juures, nende kohtade vahel, on väike kamber, mis on mõeldud astronautide ülikondade filtreerimiseks, kui nad sisenevad, et vältida igasuguse kuutolmu sattumist baasi õhku.

Teiseks, väljastpoolt on mitu kasvuhoonet ja maandumis- ja/või stardipunkt. Mäe tipus asuvad päikesepaneelid, mis varustavad baasi elektriga.

2.1 Kuhu soovite oma Kuu laagri ehitada?

Baas rajatakse Kuu lõunapoolusele, täpsemalt Malapert Mountaini piirkonda. See piirkond on ideaalne, kuna see on 90% aastast päikesevalguse käes, mistõttu ei ole see nii tundlik päevaste temperatuurivahetuste suhtes kui teised Kuu piirkonnad, kus temperatuur võib väga lühikese aja jooksul varieeruda 100 ºC ja -150 ºC vahel. Teine eelis on see, et see võimaldab päikesepaneelide kasumlikku kasutamist.

Lisaks asub see mägi selliste kraatrite lähedal nagu Shackleton, mis on pidevalt varjus ja kus leidub rohkesti olulisi loodusvarasid, mis võivad tagada baasi isevarustatuse, nagu jää ja mineraalid. Samuti pakub see strateegilist maandumis- ja sidepiirkonda, sest Malapert on nähtav Kuu ja Shackletoni poolt.

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

Hinna ja vahemaa tõttu ei ole esialgne inimmissioon soovitatav. Selle asemel otsustasime usaldada esimesed sammud vastupidavatele robotitele, mida saab Maa pealt kaugjuhtida ja mis ehitaksid üles põhistruktuuri, mis hiljem ootaks inimekspeditsioone. See struktuur oleks valmistatud alumiiniumist, mis on kerge ja vastupidav materjal, ning kaetud (kui vaja) 80 cm regoliidiga, et kaitsta baasi kiirguse eest.

Ehituse esimeses etapis oleks robot, mis oleks võimeline kaevama ja ehitama 3D-printerit, et luua Kuule sobivaid materjale, vett ja mikrovetikaid, et alustada Kuu pinnase väetamist, ning päikesepaneele. Kõiki ehitusprotsesse jälgiksid inimesed eemalt ja neid teeksid robotid.

Teine etapp koosneks inimekspeditsioonist, mis viiks kaasa ka materjale kasvuhoonete ehitamiseks (struktuur, LED-valgustus jne...), vett, seemneid, väetisi ja vee filtreerimissüsteemi, et puhastada Kuu pinnasest eraldatud jääd. Selle protsessi lõpuks on baas muutunud isemajandavaks.

Kolmas etapp oleks pühendatud võimalike tehniliste üksikasjade lahendamisele seoses baasi funktsionaalsusega ja vaatluskeskuse ehitamisele, mis annaks astronautidele teaduslikult olulisi andmeid.

Neljas ja viimane etapp on struktuuri avamine maailmamajandusele, st lubatakse erafondide sekkumine, mis on Kuu linna arendamiseks ülioluline.

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

Mäe sisemuses asuvast baasi osast rääkides on juba tagatud kaitse kiirguse ja meteoriidimõjude eest, samuti äärmuslike temperatuurivahetuste eest, sest selle sisemuses on need suhteliselt stabiilsed (varieeruvad vahemikus -50ºC ja -20ºC). 

Kuna lisaks sellele on vaja tagada kaitse inimese tervisele väga kahjuliku kuutolmu eest, on olemas sissepääsukamber, kus tolm eraldatakse astronautide ülikondadest, kasutades elektromagnetilisi protsesse, ning samuti ventilatsioonisüsteem piki baasi, mis filtreerib need osakesed õhust.

2.4 Selgitage, kuidas teie kuulaager tagab astronautidele:

Vesi
Toiduained
Võimsus
Air

Esialgu tuleks vesi saata baasi kottides, kosmosesüstikute ja varustusaparaatide kaudu, nagu neid kasutatakse rahvusvahelises kosmosejaamas (ISS). Kuna tulevikus oleks baasil ka kaubanduslik eesmärk, võiks seda vajadusel varustada külalislaevadega.
Lisaks sellele kasutataks baasis ISS-i omaga sarnast vee filtreerimissüsteemi, mis võimaldaks taaskasutada kuni 93% baasis kasutatavast veest, sealhulgas astronautide väljaheidetest. See süsteem koosneb filtritest, puhastitest ja pöörleva tünni kujulisest destilleerijast, et tekitada rohkem gravitatsiooni, mis võimaldab vee ja jääkide paremat eraldamist.
Teine võimalus on vee (jää) ammutamine Kuu pinnasest, mida on lõunapoolusel rohkesti, kasutades selleks mitut tüüpi tehnoloogiat.

Nii nagu vee puhul, hangitakse esialgses etapis toitu peamiselt täiendusmissioonide kaudu, mis viivad kaasa dehüdreeritud toitu.
Siiski saadakse toitu ka järk-järgult peamiselt hüdropoonilistesse kasvuhoonetesse istutatud köögiviljadest, kuna Kuu pinnas on viljatu. Nendes taimemajades kasvaksid erinevad salatid ja kapsad, nagu ISS-is, kuid lisaks kartulid, herned ja isegi soja, kuna need köögiviljad on toiteväärtuslikud. Arbuusi või kurgi istutamine oleks samuti hea võimalus, kuna need on väga veerikkad (mida saaks taaskasutada) ja suhkrute poolest. Taimed puutuksid kokku LED-valgustuse (eriti punase valguse) kiirgusega.

Energiat saadakse peamiselt baasi lähedal asuvate päikesepaneelide kaudu, kuna ala, kus see asub, on pidevalt päikesekiirguse käes.
Samal ajal saadakse seda mikrovetikate abil, mida seejärel kasutatakse biokütuste tootmiseks, mis on muundatud vetikatest eraldatud lipiididest. Neid kütuseid saaks kasutada spetsiaalselt neile mõeldud generaatorites.
Osa nii päikesepaneelide kui ka generaatorite toodetud energiast salvestatakse akudesse ja hoitakse varuks mis tahes hädaolukorra, näiteks päikesepaneelide süsteemi rikke korral.
Lisaks sellele tekib vee elektrolüüsil, mida kasutatakse peamiselt hapniku tootmiseks, kõrvalsaadusena ka vesinik. See vesinik reageeriks "vastupidises" keemilises protsessis hapnikuga, kuna see reaktsioon tekitab elektrit.

Esimeses etapis, enne kui baas on täielikult iseseisvaks muutunud, surutakse hapnik kokku ja tuuakse Maalt Kuule.
Üks peamisi hapniku saamiseks kasutatavaid protseduure on vee elektrolüüs, nagu eespool mainitud. Kogu baasis oleksid ventilatsiooni- ja õhufiltreerimissüsteemid, mis püüaksid kinni süsinikdioksiidi ja muid kahjulikke gaase, mis tekivad väiksemates kogustes.
Taimede aed, nagu ka mikrovetikad, oleks usaldusväärne hapniku allikas, sest nende organismide fotosüntees seob süsinikku ja vabastab soovitud gaasi.
Lisaks sellele on Kuu pinnas rikas hapniku poolest, sest iga kuupmeeter regoliiti sisaldab seda umbes 630 kg, mistõttu on selle eraldamine pinnasest võimalik.
Toodetud hapnikku hoitakse rõhu all olevates mahutites, mis on konstrueeritud nii, et gaasilekkeid oleks võimalikult vähe ja kõiki rõhkude erinevusi saaks jälgida.

2.5 Selgitage, mis oleks teie kuulaagri peamine eesmärk.

Missiooni peamine eesmärk on luua iseseisev baas, mis võimaldaks luua inimelu Kuu peal.

Seetõttu on Kuu ja selle omaduste uurimine ja uurimine kriitilise tähtsusega kosmose elamiseks mõeldud rajatiste arendamisel. Teadusuuringute ja läbimurrete seisukohalt toimiks baas samal ajal ruumilise observatooriumina ja võiks tulevikus olla koht, mis on pühendatud nende orbiidilt Kuu pinnasele toodud meteoriitide uurimisele.

Missiooni palju hilisemas etapis võiks baas toimida varustusjaamana, kasutades orbitaalset dokkimisjaama, mis oleks avanenud kosmoseuuringutele.

Lisaks püütakse rahalise toetuse saamiseks arendada kosmoseturismi ning edendada Kuu baasi teatavate komponentide erastamist ja kommertsialiseerimist.

3.1 Kirjeldage oma Kuu laagri astronaudi meeskonna päeva Kuu peal.

(Otsustasime keskenduda kapteni päevarutiinile, kuna nende päevarutiin on kõige põhjalikum.)

Kell 6:45 hommikul ärkavad astronaudid ja neil on 15 minutit vaba aega, et valmistuda päevaks. Seejärel harrastavad nad kuni kella 8-ni oma igapäevast füüsilist harjutust jõusaalis, jättes poolteist tundi aega hügieeni eest hoolitsemiseks, lõõgastumiseks ja hommikusöögi söömiseks. Selle aja jooksul arutab ja korraldab kapten igaühe päeva ülesanded. Edasi on igaühe päevakava erinev, sõltuvalt sellest, mis meeskonnaliikmete vahel kokku lepitud.

Siiski reserveerib komandör alati oma hommiku väga konkreetsete ülesannete jaoks, mis tagaksid vastavalt astronautide ja baasi heaolu ja toimimise. Seetõttu hindavad nad ventilatsiooni- ja filtreerimissüsteemide toimimist, otsivad analüüsida laagri gaasilist koostist ja kontrollivad, et need oleksid õigel tasemel. Samuti peavad nad kontrollima põllukultuuride, orgaanilise komposti, niisutuse, temperatuuri ja niiskuse seisundit taimemajades. Pärast seda peaksid nad kontrollima vee töötlemiseks ja ringlussevõtuks mõeldud süsteeme.

Lõunani jäänud aja jooksul jälgisid nad teisi käimasolevaid ülesandeid, aidates vajaduse korral astronautidel. Kell pool üks sööks meeskond lõunat, mille valmistavad hommikul valitud inimesed, ja puhkaks.

Tund aega hiljem jätkuvad ülesanded, kus kapten nüüd otseselt sekkub. Nii täidavad nad oma päeva selliste ülesannetega nagu teadusuuringud, andmete kogumine ja pinnase uurimine.

Kell 17.30 ja 18.00 vahel, pärast ülesannete lõppu, arutavad kõik meeskonnaliikmed omavahel igaühe sooritust ning võimalikke raskusi ja takistusi, millega nad päeva jooksul kokku puutusid. Komandör annab lühikesi juhiseid ülejäänud pärastlõunaks ja järgmiseks päevaks.

Kuni õhtusöögi ajal registreerib kapten päeva sündmused ja muu täpsema teabe baasi mehhanismide kohta. Nad võivad neist ka Maale teatada, kui sidepidamise tingimused on piisavad.

Pärast õhtusööki, mis toimub kell 20.00, on kõigil aega lõõgastuda, samal ajal kui komandör teeb veel ühe viimase kontrolli vee-, õhu- ja toidusüsteemide üle. Lõpuks on neil aega ka puhata, hoolitseda isikliku hügieeni eest ja valmistuda magamaminekuks kell 21.30.

Muud projektid:

  Terra nova

 

  Bertrand Russelli kolledž
    Madalmaad
  BRNO draakonid

 

  Biskupské gymnázium Brno a mateřská škola
    Tšehhi Vabariik
  Harmonia

 

  "Tudor Vianu" Riiklik arvutikõrgkool Teadus
    Rumeenia
  Amadis

 

  Shanghai QingPu vanemate keskkool
    Hiina