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: Moonoids

Tudor Vianu riiklik arvutiteaduse keskkool  Bukarest    Rumeenia 16, 17   6 / 3


3D-projekti väline vaataja

Projekti kirjeldus

Kavandasime Kuulaagri neljale kuni kuuele inimesele, et uurida Kuu ja valmistuda ka tulevasteks kosmosemissioonideks. Meie eesmärk on luua turvaline keskkond, et meie astronaudid saaksid teha teadusuuringuid ilma Maale tagasi pöördumata. Meie baasil on kolm peamist üksust, mis on omavahel ühendatud hermeetiliselt suletud tunnelite kaudu ja mis võimaldavad vajaduse korral edasisi laiendusi. Samuti loodame, et suudame saata Maale tagasi heelium-3, mis võiks pakkuda ohutumat tuumaenergiat ilma radioaktiivsete jäätmeteta.

2.1 Kuhu soovite oma Kuu laagri ehitada?

Me tahame paigutada oma Kuulaagri Shackletoni kraatri lähedale lõunapoolusele. Euroopa Kosmoseagentuuri satelliidi SMART-1 andmete esialgne analüüs on tõestanud, et Shackletoni kraatrist edelas asuv mäe tipp on Kuu lõunasuvel pidevalt valgustatud. Kuna künkal on suvel pidev päikeseenergia, on probleem energiaallika kohta lahendatud. Päikesevalgus on oluline tegur temperatuuri muutumisel. Päeva ja öö vahel võib temperatuur muutuda umbes 300 kraadi Celsiuse järgi. Seega, kui pinda valgustatakse pidevalt, ei muutu temperatuur nii palju. Lõunapooluse lähedal on ka suurimad jäämaardlad, mida me kavatseme kasutada hapniku, vesiniku hüdrolüüsi teel ja joogivee saamiseks, Shackletoni kraatris on väidetavalt veevarusid, nii et astronaudid ei peaks kaugele sõitma, säästes seega ressursse.

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

Me toome Maalt alusmaterjali. Maal konstrueeritud robotid hakkavad kõigepealt ehitama õhulukke ja põhiüksusi. Meil on temperatuur, rõhk ja kiirgus muutujate hulgas, mis erinevad oluliselt Maa omadest. Kuna astronaudid viibivad Kuu laagris, peab temperatuur jääma konstantseks. Üks parimaid materjale soojusisolatsiooniks(isolatsiooniks?) on aerogeel. See on äärmiselt väikese tihedusega tahke aine ja seetõttu väga kerge. Kevlar kaalub vähe ja on suure kõvadusega. Ekstreemsetel temperatuuridel ei muuda kevlar oma struktuuri ega vormi. Kuna Kuu laagris on vaja aknaid, et astronaudid näeksid välja, siis kasutame termoklaasi. Termoklaas kaitseb astronaute äärmuslike temperatuuride ja kosmoses valitseva rõhu eest. Selliste esemete, nagu toolid ja lauad ning lisadetailid, jaoks kasutame 3D-printerit, et saada vajalikud osad.

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

Me kavatseme kaitsta oma Kuu laagrit, ehitades 3 õhulukku, üks igas olulises üksuses, nii et ühe üksuse kaotamise korral jäävad teised kaks puutumatuks, kaitstes samal ajal meie astronaute asustatava atmosfääri eest. Kasutades aerogeeli ja termoklaasi, tagame temperatuuri ja hapnikutaseme stabiilsuse. Kiirgus on üks suurimaid probleeme ja me plaanime katta meie Kuu laagri kuuvarjutusega, mis on parim lahendus, sest see ei nõua materjalide toomist Maalt. Meie elutoetussüsteemid ja lisaruum, mis on täidetud kõigi vajalike asjadega, ehitatakse maa alla, kuhu on juurdepääs kõigist kolmest üksusest, nii et need on paremini kaitstud ja neid saab õnnetuse korral kasutada tagavarana. Gravitatsioon põhjustab lihaste ja luude atrofeerumist, nii et astronautidel on igapäevane treeningkava, et nad säilitaksid oma füüsilise vormi.

2.4 Selgitage, kuidas teie kuulaager tagab astronautidele:

Vesi
Toiduained
Võimsus
Air

Plaanime saada joogikõlblikku vett jää sulatamise teel. Astronaudid saaksid seda lõunapooluse ümbruses asuvatest jääallikatest. Me kasutame filtreerimissüsteemi, mis põhineb metallilisel raual, mida saame regoliidist, läbi sulasoola elektrolüüsi, mis võiks anda meile ka kaltsium- ja magneesiumioone. Me kasutame kuuvarjundajat, et minna kraatritesse ja saada jääd. Ehitame kraatrite servale peeglid, mis suunavad päikesevalguse Roveri päikesepaneelidele, nii et me ei pea seda laagrist laadima.

Alguses koosnes nende toitumine kiiresti kasvavatest taimedest (vetikatest) ja Maalt toodud toitainetest. Brokkoli on meie peamine raua- ja C-vitamiini allikas, soja annab valku, magneesiumi ja D-vitamiini. A-vitamiini ja süsivesikuid saavad nad bataadist, tsinki ja kaltsiumi läätsedest ning K-vitamiini edamame'ist. Kuupäevad on suurepärane suhkruallikas. Astronautidele antakse söögikorrad, mis vastavad nende kalorivajadusele. Taimed kasvavad agaris, sest see on hügieenilisem keskkond, sellega on lihtsam töötada ning toitaineid ja vitamiine saab lisada täpses koguses.

Meie peamine energiaallikas on päikeseenergia, mida toodetakse pideva päikesevalguse abil. Paneelid hakkavad varustama kogu Kuu laagrit energiaga ja energia ülejääk salvestatakse pliiakudesse. Need akud hakkavad baasi öösel varustama energiaga. Öösel kasutame vesinikugeneraatorit, et saada maksimaalset energiat. Parim meetod kõrge puhtusastmega vesinikgaasi saamiseks on vee elektrolüüs. Teine alternatiivne lahendus on termotuumareaktor, mis kasutab kütusena heelium-3. Heelium-3 on tuumaenergia jaoks ohutum, kuna see ei muutu radioaktiivseks ja ei tekita mürgiseid jäätmeid.

Hapniku saamiseks kasutame hüdrolüüsi, kuid selleks, et saada õhku, milles on soovitatav hapniku protsent 20% ja lämmastiku 78%, peame läbima rohkem etappe. Esialgu toome lämmastikku Maalt gaasimahutites, kuid hiljem mõtleme kasutada muid meetodeid, näiteks sünteesida seda karbamiidist. Jäälehtedest saab meie peamine hapniku allikas, samuti vesinik, mida saame kasutada kütusena, kuid kasutame ka sulasoola elektrolüüsi protsessi hapniku eemaldamiseks regoliitist.

2.5 Selgitage, mis oleks teie kuulaagri peamine eesmärk.

Meie projekti peamine eesmärk teaduslikust vaatenurgast on Kuu uurimine ja võimaluse uurimine elada alaliselt Kuu peal. Me võtame arvesse tõhusust ja võimalust rajada tulevikus koloonia, mis hiljem laieneb teistele planeetidele. Kui me rajame laagri Kuu pinnale, siis teeme kosmosereisi lihtsamaks ja odavamaks, kuna Kuu gravitatsioon on madal. Kommertslikult öeldes on meie eesmärk tuua heelium-3 tagasi Maale ja kasutada seda tuumareaktorites alternatiivse energiaallikana. Samuti võiksime luua virtuaalse "Kuu laagri", et kõik Maal saaksid näha, mida astronaudid teevad, kuidas baas välja näeb. Maa inimesed saavad rohkem teada Kuu saladustest ja olla kursis uute avastustega.

3.1 Kirjeldage oma Kuu laagri astronaudi meeskonna päeva Kuu peal.

Meeskond magab kahes vahetuses, nii et igal ajal on vähemalt 2 meeskonnaliiget ärkvel. Pärast ärkamist käivad astronaudid duši all ja söövad hommikusööki fuajees. Pärast seda treenivad nad kaks tundi, peame veenduma, et seadmed, mida nad kasutama hakkavad, sobivad Kuu madalama gravitatsiooni jaoks. Uuringud on näidanud, et astronaudid kaotavad kosmoselendudel kuni 20 protsenti lihasmassist. nad peavad pidevalt kontrollima hapniku, vesiniku taset õhus, päikesepaneelide ja akude terviklikkust. Neil on igapäevased ülesanded, näiteks vigastatud esemete parandamine töökojas, proovide analüüs laboris, saagi koristamine, taimede eest hoolitsemine. Kui temperatuur lubab, lähevad mõned liikmed ka väljas käima ja andmeid või proove võtma. Nad sõidavad Kuu liikuriga, mida laetakse baasis pikemate reiside jaoks, kuid see on varustatud ka oma päikesepaneelidega. Astronaudid saavad igaüks aega suhelda oma perede ja sõpradega, neil on juurdepääs psühholoogile ja nad saavad ka uusi ülesandeid Maa juhtimiskeskusest. Kuigi astronaudid töötavad iseseisva Kuu laagri kindlustamiseks, vajavad nad siiski varusid, mis saadetakse Maalt. Astronaudid saavad küsida varuosasid, kui midagi läheb katki ja seda ei saa asendada, ning samuti saavad nad valgu- ja vitamiinipatareid. Kuule laagri rajamisega oleks madalama gravitatsiooni tõttu palju odavam varuda varusid Maast kaugemal toimuvateks reisideks. Analüüsides, kuidas see esimene Kuu laager toimib, kui palju ressursse see vajab, saame seda laiendada ja luua isegi Kuu uurimiskeskuse ja juhtimiskeskuse tulevaste kosmoseuurimismissioonide jaoks.

Muud projektid:

  Kuu saadik

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Hiina
  igihaljas

 

  营口理工学院
    Hiina
  Rahvusvaheline õmblusraudtee Rahu Liiga

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Hiina
  Lightbringer

 

  郑州轻工业大学
    Hiina