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: S.P.I.D.E.R.

Tudor Vianu Riiklik Arvutikõrgkool  Bukarest    Rumeenia 16, 17   2 / 0


3D-projekti väline vaataja

Projekti kirjeldus

Meie kuulaagri S.P.I.D.E.R. peamine eesmärk on kosmoseuuringud, kuid ka teiste planeetide koloniseerimise simuleerimine. See annab astronautidele, teadlastele, laiemat arusaamist meie Universumist ja sellest, mida tähendab elada väljaspool Maad. Me kasutame kõike, mis meie käsutuses on: Shackletoni kraatri sees olevast jääst hangitud vett, lõunapoolusel pidevat päikesevalgust ja Kuu regoliiti teadusuuringuteks ja isegi taimekasvatuseks. Meie astronaudid saavad kasutada roomikut, et sõita Kuu teistesse osadesse, ning meie lähedal asuvad Shackletoni ja Shoemakeri kraatrid, mis pakuvad samuti teaduslikku huvi. Laager hakkab istuma Kuu pinnal, mis on ankurdatud tugevast terasest valmistatud pisikeste ämblikulaadsete jalgadega. Kuulaagris hakkab elama kahest astronautist koosnev väike meeskond, kes teeb teaduslikke katseid ja õpib rohkem Kuu ja kosmose kohta üldiselt. Samuti tutvuvad nad sellega, mida tähendab elada teisel planeedil (kuigi see on satelliit). Seejärel toovad nad oma tulemused ja kogemused tagasi Maale ning loodetavasti julgustavad ka teisi inimesi oma silmaringi laiendama. Me tahtsime ehitada meie astronautidele parima võimaliku laagri, et anda neile optimaalne keskkond teaduse harrastamiseks ja kosmoseelu nautimiseks.

2.1 Kuhu soovite oma Kuu laagri ehitada?

Meie kuulaager asub lõunapoolusel, Shackletoni kraatri lähedal. Seega oleks meil pidev päikesevalgus, mis toidab meie laagrit päikesepaneelide kaudu, ja me varume osa sellest energiast kütuseelementidesse Kuu ekipaažide jaoks. Samuti võib kraatri sees mõõdetud suur vesinikukogus viidata veejää olemasolule, mis on meie astronautide jaoks väga oluline eelis. Kuna me võime kokku puutuda meteoriidivihmadega, kapseldame oma laagri Kevlariga, mis on väga kerge ja vastupidav. Kui teaduslikud uuringud seda nõuavad, kasutavad astronaudid ränduri t0 minna, kuhu vaja. Samuti plaanime pikamaareiside korral kaugjuhtimisega Kevlariga kaitstud ränduri, mis on samuti päikeseenergial töötav, millel on kütuseelement ja hädaolukorras ka RTG, mis võimaldaks meil külastada isegi Kuu kaugemat külge.

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

Me mõtlesime selle kujunduse välja nii, et igal astronaudil oleks oma isiklik ruum, kuid samas ka ühine ruum, kus nad saaksid koos töötada ja lõõgastuda. Tahtsime, et nad tunneksid end koduselt, nagu kodus, ja seega hoolitsesime selle eest, et meie kuulaagris oleksid kõik selle elemendid olemas. Kuna kõik materjalid, mida me kasutame, on kerged, ei ole meil probleeme nende toomisega kosmoselaevaga. Meile meeldis ka, et meie Kuulaager oleks modulaarne, et selle ehitamine Kuu pinnal oleks lihtne ja et seda saaks kergesti parandada, kui midagi peaks juhtuma. Kõigepealt peame paigaldama meie laagri toed, milleks on ämblikjalad. Paksud alumiiniumsulamist lehed moodustavad meie aluse. Kõik kihid lukustatakse õhukindlalt üksteise külge. Tunnelid tehakse 3 sellisest kihist, mis on kolmnurga kujulised. Uurimisotstarbeline kera hakkab koosnema kolmnurga kujuga akendest, mis on valmistatud termoklaasist. Rööpaid pannakse kokku väljaspool baasi ja need on samuti modulaarsed. Viimased meie Kuu baasi puudutavad elemendid on päikesepaneelid, mis tulevad valmis kokkupanduna ja kinnitamiseks. Valisime ämblikukujulise kuju, sest see olend on mütoloogias seotud loomisega, kuna ta suudab oma maailmu kududa. Materjali valikut selgitame järgmises lõigus, sest see on tugevalt seotud astronautide ohutusega.

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

Astronautide tervis ja ohutus on meie peamine prioriteet, kõige muu ees. Seetõttu oleme uurinud parimaid materjale, et tagada nende heaolu. Seetõttu kasutame aerogeeli, Kevlarit, tugevat alumiiniumisulamit ja termoklaasi. Aerogeel neutraliseerib kolm soojusülekande meetodit: konvektsiooni, juhtivuse ja kiirguse, mistõttu on see suurepärane soojusisolaator. Kevlaril on piisav võimsus, et taluda kosmoseprügi ja meteoriitide mõju. Pealegi kaalub kevlar vähe ja on suure kõvadusega. Ilma oma struktuuri kahjustamata või vormi muutmata võib see läbida ka äärmuslikke temperatuure. Löögiuuringutes töötab alumiiniumisulam nii hästi, et me võime kasutada seda materjali aknaluukide jaoks, et vältida klaasiprügi hävitamist, milleks me kasutame termoklaasi, sest see kaitseb astronaute nii kõrgete kui ka enamasti madalate temperatuuride eest akende ümber ja kosmoses esinevate pingete eest.

2.4 Selgitage, kuidas teie kuulaager tagab astronautidele:

Vesi
Toiduained
Võimsus
Air

Meie baasi veeallikaks on jää Shackletoni kraatri sees. Selle pind on piisavalt sile, nii et meie liikur saab jääle ligi, mille järel me kasutame soojendusega elektripuuri, et minna läbi päikesepinna ja selle käigus jääd sulatada. See protsess on aja- ja energiamahukas, mistõttu me ei kavatse seda teha rohkem kui vaja, eelistatavalt kord nädalas. Me hoiame vett reservuaaris ja astronaudid kasutavad enne selle joomist puhastussüsteemi. Peale inimtarbimise kasutatakse vett ka elektrolüüsiks ja taimekasvatuseks.

Meie astronautidel on loomulikult kosmosetoit. See tagab neile tasakaalustatud toitumise, mida on lihtne ja ohutu säilitada, valmistada ja tarbida, kuid selle hinnaks on 0,64 kg/isikupäeva kohta, mis ei ole meie missiooni jaoks optimaalne. Selle asemel on nende peamiseks toiduallikaks nende kasvuhoone, kus nad kasvatavad vitamiinide ja süsivesikute saamiseks kartulit, sellerit ja tomatit ning peamiseks valguallikaks on mitmesugused veeselgrootud selgrootud, mis kuuluvad sugukonda Mollusca, sest neil on mitmeid eeliseid: nad kohanevad kergesti osalise gravitatsiooniga, ei vaja palju ruumi ja nad võtavad biomassi ehitamiseks toitaineid ümbritsevast veevoolust. Juba on projekte, kus kasutatakse taimede kasvu toetava substraadina Kuu regoliidi simulante, ja seda hakkavad kasutama ka meie astronautid.

Meie peamiseks energiaallikaks on päikesepaneelid. Kuna me asume Kuu lõunapoolusel, on meil pidev päikesevalgus, välja arvatud kuuvarjutused, mille jaoks on meil varuks kütuseelemendid. Samuti saadame oma liikurid Kuu maksimaalse päikesevalgusega kohtadesse, et koguda nende päikesepaneelidega lisaenergiat. Hädaolukorras (päikesepaneel saab meteoriidi poolt kahjustatud või lihtsalt rikneb) on meil radioisotooptermoelektriline generaator (RTG), mille toiteallikaks on plutoonium-238 selle pika poolväärtusaja ja hea energiatootmise tõttu.

Astronaudid vajavad ellujäämiseks hapnikku, mida saab Kuu peal hõlpsasti hankida kolmest allikast: vee elektrolüüsist, Kuu regoliidist ja muidugi taimedest. Esimesest, kasutades Na+ ja Cl- lahust, saaksid astronaudid H2 ja O2. Boonusena saab H2 taasühendada O2-ga, et saada puhast vett, ja O2 saab pärast kokkupuudet UV/X-kiirgusega muuta O3-ks, millel on antibakteriaalne toime. Kuu regoliit on küll väga hapnikurikas, kuid me vajaksime väga, väga täpset filtrit, sest kõige väiksemad terad võivad sattuda astronaudi kopsudesse, mis võib põhjustada pikaajalisi tervisemõjusid. Lõpuks on ka meie astronautide kasvatatavad taimed tugev hapniku allikas. Selle ohu tõttu kasutaksime Kuu regoliiti ainult viimase võimalusena.

2.5 Selgitage, mis oleks teie kuulaagri peamine eesmärk.

Me armastame teadust, nii et see on meie Kuulaagri peamine eesmärk. Kosmose kohta on veel lõputult asju, mis meid intrigeerivad, ja oleme kindlad, et meie laagris osalevad teadlased õpivad sellest kogemusest palju. Teadlased saavad uurida Kuud, selle pinda ja kraatreid ning kosmost, kasutades selleks kas Kuulaagrisse sisseehitatud teleskoope või kaugjuhitavat maasturit, millega nad saavad uurida raskesti ligipääsetavaid piirkondi ja saada tähtede vaateid taevasse. Meie Kuulaagri teine eesmärk on majutada inimesi teisel planeedil elamiseks. Pärast Kuulaagrist naasmist saavad astronaudid rääkida oma kogemustest ja inspireerida teisi unistama kosmoses elamisest.

3.1 Kirjeldage oma Kuu laagri astronaudi meeskonna päeva Kuu peal.

Meie astronaudid, nimetagem neid Tina ja Bob, ärkavad täpselt kell 0600 (standardne GMT aeg). Pärast kõigi süsteemide rutiinset kontrollimist, et veenduda, et kõik, alates elutegevusest kuni taimekasvuni, töötab tõrgeteta, saavad nad hommikusööki. Bob sööb rannakarpe ja tomateid (tema lemmikroog Kuu laagris) ning Tina rahuldub rannakarpide ja kartulite söömisega. Loomulikult võivad nad valida, millist köögiviljade ja molluskate kombinatsiooni nad soovivad.

Seejärel sooritavad nad mõned füüsilised harjutused, täpselt kell 0700. Bob jookseb jooksurajal, Tina aga kasutab sisejalgratturit. Täpselt kell 0730 suunduvad nad külma duši alla (me ei taha liiga palju energiat kulutada, kuid pühapäeviti on neil lubatud petlik päev). Nad pesevad end veekogust pärit veega, mis seejärel puhastatakse uuesti (et nad ei võtaks seepi sisse) ja saadetakse tagasi veekogusse. Meil on olemas ka bioloogiliste jäätmete taaskasutussüsteem, mis aitab neil saada kasvatuskõlblikku pinnast.

Kell 0800 algab teaduspäev. Tina teeb sees katseid, samal ajal kui Bob riietub ja suundub Kuu pinnale, kust ta kogub regoliiti nii taimede kasutamiseks kui ka teadustööks ning teeb mõned teaduslikud mõõtmised Kuu, Päikese ja Maa kohta. Hiljem suundub ta tagasi laagrisse, kus Tina on oma katsed lõpetanud. Kell 1200 söövad nad lõunat ja kuni 1400 on neil vaba aeg, mil nad saavad lugeda, kirjutada oma lähedastele ja lõõgastuda. Pärast seda on Bobi kord eksperimente teha, samal ajal kui Tina kontrollib taimi ja koristab neid, kontrollib veepaaki ja teeb seejärel koos Bobiga teadustööd, mille juurde ta võtab umbes kell 1600 suupisteid.

Kell 18.00 on õhtusöök, molluskad pluss köögiviljad. Pärast vaba aega lähevad nad kell 2200 magama. Nad magavad samal ajal ja nende ohutuse tagamiseks on meil kihiti häiresignaalid igasuguste häirete jaoks, lisaks on astronaudidel randmepaelad, mis mõõdavad nende südamelööki ja hapnikusaturatsiooni, mis võivad neid hädaolukorras äratada.

Muud projektid:

  Malalo

 

  Tbilisi avalik kool #130
    Gruusia
  Rahvusvaheline õmblusraudtee Rahu Liiga

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Hiina
  Triumfaalne Taikonaut

 

  ZHENGZHOU KERGETÖÖSTUSE ÜLIKOOL
    Hiina
  HORA

 

  "Andrei Saguna" Riiklik kolledž
    Rumeenia