moon_camp
avastus interaktiivne pilt

Moon Camp Pioneers 2022 - 2023 Projekti galerii

 

Moon Camp Pioneers võistlusel on iga meeskonna ülesanne 3D-disainida täielik Moon Camp, kasutades selleks enda valitud tarkvara. Samuti peavad nad selgitama, kuidas nad kasutavad kohalikke ressursse, kaitsevad astronaute kosmoseohtude eest ning kirjeldavad oma Kuulaagri elu- ja tööruume.

Helios-1

VKV KOC KOOLID  Istanbul-Tuzla    Türgi 17, 18   6 / 0 Inglise keeles
3D projekteerimistarkvara: Blender


3D projekti väline vaataja


External URL to the team’s project (e.g. website or PDF):


https://drive.google.com/file/d/1fa5lUBO_bvtx4PCrQyFW1ks_bzRVyWpX/view?usp=share_link

1.1 - Projekti kirjeldus

HELIOS-1 on Kuu laagri projekt, mille keskmes on jätkusuutliku elu ja arengu idee. Kuigi projekti peamine eesmärk on uurida ja pakkuda uut jätkusuutlikku energiaallikat - heelium-3-isotoopi - on isotoopi isotoobi idee põhikontseptsioon, mille ümber projekt on üles ehitatud, on selle põhikontseptsioon isotoobi isotoobi isotoobi isotoobi isotoobi isotoobi isotoobi isotoobi isotoobi isotoobi isotoobi isotoobi. HELIOS-1, mille meeskond koosneb kaheteistkümnest astronautist, koosneb kahest identsest baasist, mis asuvad Kuu lõunapoolusel asuvates kahes erinevas kraatris ja mille ehitamiseks kasutatakse peamiselt Kuu enda energiaallikaid. Kuulaagri minimaalse sõltuvusega Maalt pärit materjalidest - olgu need siis seotud vee, toidu, õhu, ehitusmaterjalide, esemete, energia või millegi muuga - on võimalik töötada pikema aja jooksul, et tagada heelium-3 täieliku potentsiaali ja selle Maa jaoks sobivate omaduste avastamine. Maa ressursid on väärtuslikud, kuid piiratud. Lõppkokkuvõttes soovitakse, et HELIOS-1 jääks meelde oma panuse eest säästva ja ohutu energiatootmise valdkonnas, kõrvaldades suure takistuse, mis takistab kiire globaalse arengu tingimustes teed jätkusuutliku elu poole Maal.

1.2 - Miks sa tahad ehitada kuulaagrit? Selgitage oma Kuulaagri põhieesmärki (näiteks teaduslikel, ärilistel ja/või turismieesmärkidel).

Kuna heeliumi isotoop, mis moodustab vaid 0,0001% kõigist Maa isotoopidest, on heelium-3-l suur potentsiaal kasutada energiaallikana tuumasünteesi kaudu. Kuid kallid kulud ja nõutav tehnoloogiline areng raskendavad sellise teadus- ja arendustegevuse läbiviimist seoses heelium-3 võimalike kasutusvõimalustega energiatootmises. Seega on selle isotoobi rohkus Kuu pinnal eluliselt tähtis ja pakub potentsiaali tulevase arengu jaoks - eriti ajastul, mil loodusvarade kasutamine takistab jätkusuutlikku majanduskasvu. Selleks uuritakse Kuu pinnast koos kaevandatud heelium-3 käitumisega ning tehakse ulatuslikke uuringuid teiste ühenditega, et selgitada välja, kuidas seda saaks kasutada tulevikutehnoloogias. Kuulaagri "Helios-1" peamine eesmärk on see uuring pärast isotoobi ekstraheerimist.

2.1 - Kuhu soovite oma Kuu laagri ehitada? Selgitage oma valikut.

HELIOS-1 kuulaager ehitatakse kahte erinevasse kohta ja see koosneb identsest baaskonstruktsioonist. Mõlemad laagrid asuvad Kuu lõunapoolusel ja see võimaldab projekti jätkumist ilma päikesevalguse puudumisest tingitud katkestusteta, kuna päikesevalgust kasutatakse baasis peamise energiaallikana. Kuna Kuu telje kalle on umbes 5 kraadi, asuvad kaks erinevat baasi mõlemal pool lõunapoolust ja neid kasutatakse vaheldumisi. Sõltuvalt sellest, kust pikaajaline päikesevalgus tuleb, kasutatakse kumbagi baasi üksteise järel. Samuti asuvad mõlemad baasid eraldi kraatrite sees, et olla täiendavalt kaitstud võimalike meteoriidipilvede eest. Lisaks on need kraatrid valitud just nende rikkaliku veejää sisalduse tõttu.

2.2 - Kuidas te kavatsete ehitada oma Kuu laagri? Mõelge, kuidas te saate kasutada Kuu loodusvarasid ja milliseid materjale peaksite Maalt tooma. Kirjeldage tehnikaid, materjale ja oma konstruktsioonivalikuid.

Uurimismeeskonna üleviimine toimub pärast seda, kui mõlemad Kuu laagri baasid on ehitatud. Selle protsessi käigus kasutatakse rakette vajalike materjalide toomiseks Maalt. Laagrite ehitamisel on hoonete ja koridoride peamisteks ehitusplokkideks regoliitplokid, mis koosnevad Kuu pinnal olevast kuutolmust, pinnasest ja kivimitest. Monoliitsete telliskivide ehitamiseks kasutatakse suuremahulisi 3D-printereid. Enne igasugust uurimistööd tegeletakse masinate abil võimalike defektidega ehituskonstruktsioonis. On avastatud, et regoliitplokid absorbeerivad soojust ja annavad elektrit, mis on kasulik jätkusuutlikuks energiaallikaks pärast seda, kui on loodud vajalikud struktuurid, mis hõlbustavad sellist kasutamist. Kuu pinnas katab ehituskonstruktsioone, et vältida kosmilise kiirguse tekitatud kahju. Vee taaskasutussüsteemid ja baasisiseseks õhuvarustuseks vajalik süsteem lahendatakse pärast hoonete ehitamist. Järgmisena tuuakse Maalt haigla vajadused, mis tahes elusolendid, tehnoloogilised seadmed. Edasised süsteemid, nagu akvakapooniline süsteem ja eluruum, rajatakse teisena, millele järgneb meeskonna asustamine. Lihtsate esemete, nagu toolid ja lauad, jaoks tuuakse Maalt täispuhutav terasmööbel, kuna see võtab transportimisel vähem ruumi ja on tugevam. Need puhutakse hiljem baasis õhku.

2.3 - Kuidas kaitseb ja pakub teie Kuu laager teie astronautidele kaitset ja kaitset Kuu karmi keskkonna eest?

Baas ehitatakse kraatri sisse, kus see on kaitstud meteoriidipilvede eest. Kraatri sisse ehitamine aitab Kuu baasi isoleerida, sest see pakub kaitset mikrometeoroidide ohu eest ja tänu Kuu maa-aluse keskkonna stabiilsele temperatuurile. Kuna Kuu atmosfäär peaaegu puudub ja selle pinnale mõjub sageli kahjulik kiirgus, aitab Kuu baasi katmine Kuu pinnasega kaitsta astronaute kiirguse eest. Elumooduleid võib meeskonna kaitsmiseks matta Kuu pinnale või paigutada nende alla laavatunnelitesse. Astronaudid saavad Kuumuldast kasu ka muul viisil. Regoliitist 3D-printeri abil valmistatud telliseid võiks kasutada Kuu struktuuride ehitamiseks, sest need on kerged ja tugevad. Samuti võiks neid kasutada kiirguskilpide loomiseks, mis kaitseksid astronaute Kuu pinnal kahjuliku kiirguse eest. Telliseid võiks kasutada ka eluruumide loomiseks, mis pakuksid astronautidele ja varustusele stabiilsemat keskkonda. See aitaks tagada, et astronautidel oleks Kuu peal töötades turvaline ja mugav. Samuti aitaks rõhu reguleerimisel sisekabiini rõhu all hoidmise süsteem, kus vedel hapnik ja vedel lämmastik rõhu all olevates paakides, mis tugineb õhukompressorile, aitaks reguleerida rõhku.

3.1 - Kuidas tagab teie Kuu laager astronaudidele jätkusuutliku juurdepääsu põhivajadustele, nagu vesi, toit, õhk ja energia?

Meie baasis on põhirõhk jätkusuutlikkusel, sest Kuu on inimese ellujäämiseks kõlbmatu ja kulud on liiga suured, et baas sõltuks täielikult Maast. Õhu jaoks kasutatakse peamiselt elektrolüüsi. Vett leidub Kuul jää kujul. Kui vesi on kaevandatud, lõhustatakse see vesinikuks ja hapnikuks, et seda saaks asjakohaselt kasutada. See loob astronautide jaoks stabiilse õhuallika, mida avarii korral toetavad hapnikutorud. Lämmastik eraldatakse Kuu pinnasest ja seda täiendatakse regulaarselt, et võidelda lekete vastu. Ka Kuu jääsüdamike filtreerimine vee eraldamiseks ja selle kasutamine koos vee taaskasutamise süsteemiga toetab täiendavalt baasi veevarustust. See vesi on suhteliselt ohutu kasutada ja täiesti jätkusuutlik, arvestades selle kombineeritud kasutamist ISS-i veekasutussüsteemiga. Toiduallikad järgivad sarnast jätkusuutlikkuse teed. Peamine toiduallikas saadakse vesiviljelussüsteemist. Ehkki seadeldise vajalikud liigid tuuakse Maalt, on akvakapooniline süsteem nõuetekohase teostuse korral täiesti jätkusuutlik kasutada. Samuti tagab see astronautidele mitmekesise toidu, mis sisaldab piisavalt valke ja vitamiine. Energiaallikana kasutatakse päikesepaneele, et tagada baasile jätkusuutlik energiaallikas. Päevadeks, mil päikesepaneelide otsene kasutamine ei ole võimalik, kasutatakse akusüsteeme, et jätkata baasi energiaga varustamist. Neid akusid täidetakse päevadel, mil päikesevalguse saab muundada energiaks.

3.2 - Kuidas kavatseb teie Kuu laager tegeleda astronautide poolt Kuu peal tekkivate jäätmetega?

Jätkusuutliku jäätmekäitluse tagamiseks tuleks eri jäätmeliike (tahke, vedel ja gaasiline) käsitleda erinevalt. Esiteks, astronautide isiklikud jäätmed (nt hügieenitooted, toidupakendid, inimjäätmed jne) kogutakse kokku ja tihendatakse, et vähendada nende mahtu, ning suletakse seejärel saastumise vältimiseks steriilsetesse konteineritesse. Lisaks saab neid sõltuvalt jäätmetüübist (nt metall, plast...) taaskasutada 3D-printeri toorainena. Jäätmeid, mida ei saa taaskasutada ja konteinerites ladustada, saab transportida tagasi Maale nõuetekohaseks kõrvaldamiseks või vajaduse korral ohutult kosmosesse paisata, rakendades samal ajal keskkonnaprotokolle. Vedeljäätmete puhul saab kasutada vee taaskasutussüsteemi, mis kasutab filtreerimist, destilleerimist ja keemilist töötlemist, et taaskasutatav vesi tagasi saada. Taaskasutamatud vedelad jäätmed suletakse vaakumpakenditesse nagu tahked jäätmed. Gaasiliste jäätmete (peamiselt süsinikdioksiid) puhul võib kasutada käsna-taolist mineraali nimega tseoliit (nagu ISS-is), et vältida astronautide kokkupuudet surmava hüperkarbiaga. 

3.3 - Kuidas teie Kuu laager hoiab sidet Maa ja teiste Kuu baasidega?

Sidepidamine Maaga ja Kuu sees on HELIOS-1 pikaajalise toimimise seisukohalt ülioluline. Üks peamisi võimalusi Maaga sidepidamiseks on Maa-Kuu-Maa (EME) side kasutamine. Maal asuva saatja raadiolainete leviku abil peegelduvad raadiolained Kuu pinnalt, mis võetakse vastu Maal asuva vastuvõtja poolt, mistõttu seda sideviisi nimetatakse ka Kuu-põrguks ja see aitab Maa ja HELIOS-1 vahelist sidet. Kuu baaside vaheliseks sidepidamiseks saab kasutada kosmose nõuetele vastavat Kuu võrku 3GPP projekti LunarNet raames. Selle töökindla võrgu abil saab Kuule ehitada tugeva sideinfrastruktuuri, et kõiki andmeid saaks tõhusalt edastada. Seega kasutatakse Maa ja Kuu vaheliseks sidepidamiseks Kuu põrgatamist, samal ajal kui traadita 3GPP võrk aitab HELIOS-1 ja teiste Kuu baaside vahelisel sidepidamisel.

4.1 - Millise(te) teadusliku(te) teema(de) uurimisvaldkonda(d) teie Kuu laagris keskenduks(id)? Selgitage, milliseid katseid kavatsete Kuu peal teha (näiteks geoloogia, madala gravitatsiooniga keskkonna, bioloogia, tehnoloogia, robootika, astronoomia jne teemadel).

Süvakosmose kiirguse mõju elusolenditele ja materjalidele saab uurida, kusjuures meeskonnad on ideaalsed katsealused. Kuigi meeskonnad puutuksid kokku piiratud koguses kiirgusega, oleks nende pikaajaline viibimine 180 päeva baasis piisav aeg, et jälgida mõningaid mõjusid organismile.Lisaks sellele on Kuu bioloogiat ja geoloogiat käsitlevad teadusuuringud väga olulised jätkusuutliku ja seega eduka Kuu laagri baasi loomisel. Geoloogiliste eksperimentide puhul saavad astronaudid uurida Kuu pinna ja maa-aluse pinnase koostist, struktuuri ja ajalugu. Saadud proovid võiksid anda meile üksikasjalikumaid teadmisi võimalike mineraalivarude paiknemise kohta Kuu pinnal, samuti Kuu jää kohta, kuid kõige olulisem osa eksperimentidest puudutaks siiski heelium-3 omadusi ja kasutatavust sellistes küsimustes nagu termotuumasünteesi ja muudes sektorites. Kuna heelium-3 on Maalt peaaegu võimatu leida, siis annaks Kuu kerge ligipääs materjalile vajalikke materjale, et tegelikult katsetada heelium-3-ga, et avada selle täielik potentsiaal. Lisaks sellele saaks paremini uurida Kuu pinnast moodustavate mineraalide ja ühendite võimalikke kasutusvõimalusi ning neid saaks täielikult kasutada baasis endas ja mis tahes muus Kuu infrastruktuuris, mis sel ajal Kuu peal olemas on. lisaks sellele saaks katsetada ka pikaajalise madala gravitatsiooniga keskkonnas elamise mõju. Kuigi me mõistame praegu üsna hästi keha lagunemist, kui see on pikka aega madala gravitatsiooniga kokku puutunud, saame veel rohkem andmeid selle teema kohta rohkemate katsete abil.

5.1 - Mida sisaldaks teie astronautide koolitusprogramm, mis aitaks valmistada astronaudid ette Kuu missiooniks?

Enne HELIOS-1 missioonile saatmist Kuule peavad meie astronaudid läbima rea treeningprogramme, et harjuda Kuu ja kosmose keskkonnaga. Nende treeningprogrammide abil õpib iga astronaut, kuidas Kuu äärmuslikes tingimustes ellu jääda ja kuidas olla osa HELIOS-1-st. Üks näide koolitusprogrammidest on kosmosesõiduki mudelirajatis (SVMF), mis on raketi mudel, millega nad hakkavad sõitma, et astronaudid harjuksid Maa ja Kuu vahelise transpordi keskkonnaga. Teine koolitus, mille nad peavad läbima, on KC-135, kus astronaudid tunnevad raskuse puudumist, null gravitatsiooni, mis aitab astronaudidel kogeda, milline see on Kuule ja Kuule reisides, ning samuti ennetada inimeste haigestumist null gravitatsioonist. Lisaks sellele peavad astronautid kosmosekäikude harjutamiseks kasutama ka neutraalse ujuvuse laborit. Astronaudid hõljuvad tohutus koguses vett (22,7 miljonit liitrit ehk 6,2 miljonit gallonit) kosmosesõidukite koopiates, et harjutada, kuidas kosmoses toiminguid teha. Need näited on ainult tehnilised ja teaduslikud, kuid astronaudiks olemine ei tähenda ainult häid teaduslikke oskusi - inimene peab olema ka füüsiliselt ja vaimselt treenitud. Astronaudid peaksid olema piisavalt heas vormis, et taluda õhkutõusu ja gravitatsioonijõudu, et missiooni ajal ei tekiks probleeme. Astronaudid peaksid olema ka vaimselt valmis olema eemal ja osaliselt üksi kosmoses pikka aega. Kõige tähtsam on astronaudiametis väärtustada meeskonnaliikmeks olemist, seega soovitatakse astronaudikandidaatidel läbida ka avalike suhete kursused, et parandada meeskonnatöö oskusi. Kokkuvõttes aitavad need programmid astronautidel valmistuda Kuule.

5.2 - Milliseid kosmosesõidukeid vajab teie tulevane Kuu missioon? Kirjeldage oma Moon camp-s leiduvaid sõidukeid ja mõelge, kuidas te reisite Maale ja Maalt ning uurite uusi sihtkohti Kuu pinnal.

HELIOS-1 puhul kasutatakse Maa ja Kuu vaheliseks transpordiks mitmeastmelist raketti koos SSTO-raketiga Kuu baaside vaheliseks transpordiks ja kosmoseuurimisaparaadiga Kuu pinnal toimuvaks transpordiks. Üheastmelised raketid on korduvkasutatavad ja sobivad HELIOS-1 jaoks, sest meeskonda on vaja vahetada Kuu peal iga 180 päeva järel, seevastu Kuu pinnal toimuvaks transpordiks kasutatakse SEVi. SEVid on survestatud sõidukid, mis aitavad astronautidel uurida mitut kohta Kuu pinnal, võimaldades sõidukil liikuda "krabide stiilis", mis aitab sõidukil ületada rasket maastikku. Kallutatav kabiin, mis võimaldab selget vaadet pinnale, tugevalt varjestatud kabiin, mis kaitseb astronaute päikese mõjude eest, astronautide kiire väljumine/sisenemine sõidukist ja dokkimisjaam, kus astronautid saavad elada, on SEV sobiv variant Kuu pinnal toimuvaks transpordiks.

 

Muud projektid: