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: Crescent Station

Tudor Vianu Riiklik Arvutikõrgkool  Bukarest    Rumeenia 16   5 / 1


3D-projekti väline vaataja

Projekti kirjeldus

See on projekt, mis kirjeldab kuulaagri projekteerimist. asub Shackletoni kraatri läheduses. See baas saab olema vahendiks inimeste tulevasele laienemisele selles piirkonnas, muutes selle esimeseks püsivaks asulaks Kuul, mis esimeses etapis võtab vastu 4 astronauti. Tulevikus saab seda veelgi laiendada, kuna konstruktsioon pakub lihtsat meetodit uute moodulite lisamiseks. Lisaks sellele saab mooduleid ja neid ühendavaid torusid hõlpsasti valmistada Maal ja tuua Kuule praeguse tehnoloogia abil, mis muudab selle konstruktsiooni ideaalseks kandidaadiks esimeseks asulaks satelliidil. Baasi esimene etapp koosneb teadusmoodulist, elumoodulist, puhkemoodulist, taimemoodulist ja muudest moodulitest., roveri juhtimismoodul ja ladustamine & ohutusmoodul. Neid toetavad veel mitut tüüpi liikurid, angaar, mis on varustatud regoliidi töötlemise jaamaga, vee- ja hapniku ladustamisega, maandumisplatvormi, päikeseenergia paneelid ja antennid. Meeskond saab vabalt liikuda moodulite vahel läbi ühendustorude, olles kahjuliku kiirguse eest kaitstud regoliitkihiga, kuid uurimis- ja hooldusmissioonide läbiviimisel peavad nad siiski riietuma baasi spetsiaalsesse õhuluku sektsiooni. See koosneb süsteemist, mis võimaldab proovide korralikult puhastatud koos süsteemiga, mis võimaldab meeskonnal sooritada EVA-d, ilma et oleks oht, et baasi sisemus saastub peene kuutolmuga, tagades, et kosmoseriided jääda alati väljaspool baasi. 

2.1 Kuhu soovite oma Kuu laagri ehitada?

Me valisime oma asula Shackletoni kraatri lähedusse tänu selle lähedusele Kuu poolusele ja jäävee võimalusele. asub selle põhjas. Asula ei asu siiski kraatris, vaid asub kraatri servade silmapaistva omaduse tõttu selle välisküljel. Tänu oma asukohale ja kõrgusele saavad mõned kraatri serva piirkonnad pidevalt päikesevalgust, mis oleks anda piiramatu energia päikesepaneelide jaoks. Lisaks tagab see asukoht soodsamad temperatuurid kui ekvaatoriaalsetel laiuskraadidel. Nendes ekvaatoriaalsetes kohtades võivad temperatuurikõikumised olla äärmuslikud, ulatudes 100 kraadist kuni -150 kraadini Kuu öösel. Samuti on pakutud, et selle asukoha külmemate temperatuuride tõttu võiks sinna rajada tohutu infrapunateleskoobi, mis teeb meie asula ideaalseks esimeseks etapiks sellise rajatise ehitamisel.

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

Meie eesmärk on luua laiendatav laager, seega on oluline kasutada võimalikult palju materjale, mis pärinevad Kuust endast. Kuu pind sisaldab raud, alumiinium ja titaani, mis kaevandatakse ja töödeldakse meie roomikutega. Me kasutame neid ressursse, et ehitada mõned osad ja ka remondiks. Ka torud valmistatakse samuti regoliidi abil, kuna see on tugevam kui tsement. See tähendab, et on ikka veel vaja mõningaid materjale, mida me saame ainult Maalt, vähemalt sellisel kujul, nagu meil on vaja. Moodulid tuuakse Maalt, kuid need on kaetud regoliidiga. et tagada kiirgusohutus ja võimalikud mõjud. Iga üks paigutatakse roverside abiga ja suletakse teise või õhuluku külge. Moodulid on silindrikujulised, pikkusega 10 meetrit ja läbimõõduga umbes 5 meetrit, kuigi sisemus on väiksem, enamik ruumi, mis ei ole elamiskõlblik, kasutatakse laoruumina ja masinatena. 

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

Meeskonna eluruumid kohandatakse vastavalt kõigi inimeste vajadustele, tagades, et see on ala, kus inimesed saavad elada tingimustes sarnane Maa. Atmosfääri simuleeritakse igas moodulis oleva keerulise ventilatsioonisüsteemi abil. Kiirguskaitse tagatakse regoliitkihi abil, mis trükitakse iga mooduli kohale, kasutades 3D-trükkimiseks võimelise käega varustatud roverit. See struktuur kannab oma kaalu, kasutades samasugust tehnoloogiat, nagu 3D-printerid töötavad Maal. Seda kasutades meetodi puhul on minimaalne materjalikogus, mida kasutatakse ohutust ohustamata., vähendades seega oluliselt kulusid. 

2.4 Selgitage, kuidas teie kuulaager tagab astronautidele:

Vesi
Toiduained
Võimsus
Air

Vesi on elutähtis ressurss, seega pöörasime sellele teemale palju tähelepanu. Meie peamine idee on, et astronaudid saavad eemaldada lähedalasuvatest kraatritest veejää, et tagada ellujäämine Kuul. Selle ülesande täitmiseks saadetakse välja uurimisröövelid, mis kasutavad võimsat tööriista, et kaevata läbi Kuu pinnase ja eraldada jääkristallid, mis seejärel tuuakse tagasi baasi. Kogutud vesi sulatatakse ja filtreeritakse teistest osakestest, muutes selle kasulikuks joogiks ja põllumajanduslikuks otstarbeks. Me kavatseme seda protsessi teha mitu korda nädalas ja koguda ülejäänud vett baasi veehoidlasse.

Toit on meie meeskonnale samuti hädavajalik; seetõttu kaalusime hoolikalt kõiki võimalusi, kuidas luua astronaudidele meeldiv keskkond. Et tagada elu esimesel kuul, saadame toidu Maalt, kuid ehitamise varajases etapis paigaldatakse toidumoodul, et saavutada astronaudide saabumise ajaks täielik autonoomia Maa saadetistest. Taimed kasvatatakse sarnastes tingimustes nagu nn "vertikaalsed farmid" Maal, valitud põllukultuuride hulka kuuluvad kartulid, tomatid, seller, oad ja salat. Need taimed on rikkad A-vitamiini, C-vitamiini, kaaliumi, valgu ja kaltsiumi poolest, mis kõik koos on piisav, et tagada meie astronautidele kõik vajalikud toitained. Samuti kasutame kasvuhoones UV-valgustust, et aidata taimedel kiiremini kasvada, eemaldades valguse lainepikkused, mis ei soodusta kasvu.

Tänu asukohale Shackletoni kraatri serval saab meie kuulaager peaaegu pidevalt päikesevalgust. Me kasutame seda energiat päikesepaneelivälja abil ja salvestame toodetud elektrienergia vesiniku kütuseelementidesse, mis on tõhusamad kui tavalised liitiumioonakud, et seda saaks kasutada kuuöö jooksul või hädaolukordade korral. Laadimise ajal eraldavad kütuseelemendid vee molekulidest elektrolüüsi teel hapniku ja vesiniku. Need ühendatakse hiljem uuesti, vabastades suurema osa sisendtoodangust.

Meie kuulaagri atmosfäär on Maale sarnane ja koosneb umbes 21% hapnikust. Gaasikontsentratsiooni kõigis rõhu all olevates moodulites hoiab tihedalt üleval elutegevussüsteem, mis pidevalt taaskasutab õhus sisalduvat CO2-d. Suur osa sellest ülesandest toimub taimemoodulis, kus hapnikku toodetakse fotosünteesi teel. Seega juhitakse CO2-rikka õhu pidev vool üle taimede raamidesse, mis tagab maksimaalse tõhususe hapnikuks muundamisel. Vajaliku gaasitootmise tagamiseks saadakse täiendav hapnik Kuu regoliidist sulasoola elektrolüüsi teel. Lisaks sellele tekib selle protsessi käigus kõrvalsaadusena ka kasulikke metallisulameid, mida saab kasutada asula tulevastes laiendustes.

2.5 Selgitage, mis oleks teie kuulaagri peamine eesmärk.

Oma varajased etapid, on meie kuulaagri eesmärk üksnes teaduslik, keskendudes sellele, et millega luuakse inimese püsiv kohalolek Kuul. Seda arvestades, me oleme kavandanud meie asula nii, et see võimaldaks peaaegu lõpmatut laienemist, mis lõpuks ka turiste vastu võtta ja võimaldaks saavutada kaubanduslikke eesmärke paralleelselt teaduslikele eesmärkidele. Esimestel aastatel on laager Kuu pinnale rajatud luurebaasiks ja Shackletoni kraatris asuva infrapunateleskoobi ehitamise vahendiks. Meie asula esmane teaduslik ülesanne on Kuu pinna ja selle geoloogia esmakordne uurimine, mis annab meile väärtusliku ülevaate Maa loodusliku satelliidi kujunemisest. Teisene eesmärk on uurida uute Kuu tööstusharude, näiteks kaevandamise ja turismi võimalikkust, millega luuakse esimesed teleskoobid Kuu peal ja nende maksumuse parandamine, ohutus ja tõhusus planeetidevahelise reisimise puhul. 

3.1 Kirjeldage oma Kuu laagri astronaudi meeskonna päeva Kuu peal.

Selleks, et maksimeerida meie kuulaagri teaduslikku väljundit, peaks asula olema aktiivne ööpäevaringselt. Selle saavutamiseks jagatakse meeskond 4-liikmelisteks meeskondadeks, kes asuvad ühes elumoodulis. Iga meeskond töötab 12-tunnises vahetuses, mis on nihutatud nii, et nad katavad 24 tundi. Seega, kui mõned meeskonnaliikmed töötavad, teised magavad või naudivad oma vaba aega. Olenemata vahetusest alustab iga astronaut oma päeva hügieeni, hommikusöögi ja kiire treeninguga. Seejärel saavad meeskonnaliikmed oma ülesanded maapealsest juhtimisest. Kuigi enamik ülesandeid täidetakse turvalises asulas, peavad astronaudid käima ka väljas remonditöödel või proovide kogumisel. Kuna aga EVAde tegemiseks on suured riskid ja vajalik väljaõpe, on need tegevused üsna haruldased. 12-tunnise vahetuse lõpus on igal asukal 4 tundi vaba aega, mida nad saavad kasutada oma peredega suhtlemiseks või meeskonnatööks. See on ka aeg, mil pakutakse õhtusööki, mis on meeskonna jaoks oluline tegevus, et saada kokku ja suhelda. Kuigi Kuu gravitatsioon on olemas, on see palju nõrgem kui Maal, nii et lihaste atroofia ja luutiheduse vähenemine on endiselt tõsine oht inimese tervisele. Selle parandamiseks peavad ka astronaudid enne päeva lõppu vähemalt tund aega trenni tegema rihmaga jooksurajal ja tõstma raskusi. Kuna meie Kuubaas on üsna suur ja meeskonnad üsna väikesed, peavad astronaudid tõenäoliselt suurema osa oma tööajast veetma ilma suurema inimkontaktita. See koos tiheda ajakava ja ekstreemses keskkonnas elamise stressiga võib põhjustada tõsiseid vaimse tervise probleeme, mis pärsiksid meeskonna võimeid. Seega hoitakse moraali kõrgel ja meeskonna sidemeid tugevdatakse veelgi, kui korraldatakse igapäevaseid grupp tegevused vabal ajal, näiteks filmide vaatamine või lauamängude mängimine. Päeva lõpus on astronautidel 8 tundi aega magada, et olla järgmisel päeval võimalikult puhanud. 

Muud projektid:

  SCN Aerospace

 

  Petroci kolledž
    Ühendkuningriik
  DMH

 

  Matemaatiline keskkool Dr. Petar Beron
    Bulgaaria
  Skyhook

 

  Shanghai Qingpu vanemate keskkool
    Hiina
  AH

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Hiina