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.

TELLUS – Patates Lunars

INS VILADECAVALLS  Terrassa-BARCELONA    Hispaania 17   3 / 0 Inglise keeles
3D projekteerimistarkvara: Fusion 360


3D projekti väline vaataja


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


https://sites.google.com/iesviladecavalls.cat/tellus-mooncamp-challenge-2223/

Youtube Video Link:


1.1 - Projekti kirjeldus

Laager algab algse sissepääsuga, mis viib koridori, kus saab detoksifitseeruda kuues leiduvatest kahjulikest osakestest. Järgneb ülikonnaruum, millele järgneb veel üks koridor, mis viib pearuumi. Pearuumi moodulil on turvalisuse tagamiseks hermeetilised uksed ja see on väljastpoolt kuusnurkne, kuid seestpoolt veidi ümmargune, et parandada hapniku kontsentratsiooni ja rõhku. Me valisime kuuekandilise kuju, kuna see maksimeerib ruumikasutust.

Kuuekandiku iga külg viib eri ruumidesse, millel on hapniku turvalisuse tagamiseks lisauksed: laboratooriumi moodul, kasvuhoone moodul, kommunikatsioonimoodul, eluruumide moodul (mis sisaldab magamistoa, vannitoa, söögitoa ja köögi moodulit) ning ehitusplatsi moodul, mis sisaldab sõidukite dekontaminatsiooni ala.

Väljas oleme ehitanud sideantenni ja paigaldanud päikesepaneelid. Samuti leiate sealt Kuu sõidukid ja kosmoselaeva, millega me Maalt Kuule sõitsime.

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

Meie missiooni eesmärk on rajada eelkäija baas, mis mahutab kuni kaheksa inimest tulevaste Kuu missioonide jaoks. Samal ajal hõlbustab baas Kuu pinnase koostise, sealhulgas külmutatud vee ja mineraalide võimaliku olemasolu uurimist ning võimaldab mitmesuguseid teaduslikke katseid Kuu ainulaadses madala gravitatsiooniga keskkonnas (mille pinnal on 1,62 m/s² raskusjõud võrreldes Maa pinnal 9,81 m/s²). Need uuringud süvendavad meie arusaamist Kuu keskkonna materjalidest, tehnoloogiatest ja bioloogilistest süsteemidest, andes teavet tulevaste uurimis- ja asustamispüüdluste kohta. Teaduslikud eesmärgid on kooskõlas Kuu uurimise laiemate eesmärkidega, sealhulgas Kuu päritolu, geoloogia ja inimtegevust toetava potentsiaali paremaks mõistmiseks.

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

Kuulaagri jaoks pakutav koht on järgmine Rahu meri tänu oma suurele, tasasele maastikule, mis pakub sobivat ala kosmoselaevade maandumiseks ja baaside ehitamiseks. Oleme otsustanud, et see asukoht pakub parimat kombinatsiooni ligipääsetavusest, teaduslikust potentsiaalist ja tööohutusest.

Üheks võtmeteguriks oli kiirgustase, kuna kiirgus võib sõltuvalt asukohast oluliselt varieeruda: Võrreldes teiste Kuu piirkondadega peetakse Rahu mere kiirgustaset suhteliselt madalaks, mistõttu on see meie missiooni jaoks ohutu asukoht.

Ideaalse asukoha valik sõltub siiski ka missiooni eesmärkidest. Näiteks kui eesmärk on otsida Kuu külma vett, siis võiks sobida paremini Nobile või Claviuse kraater, mis asuvad lõunapolaaraladel.

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.

Kuubaas koosneb viiest moodulist: eluruumide moodul, kus astronaudid saavad vabal ajal puhata, ülikonnaruum ja mitu toru, mis ühendavad erinevaid mooduleid. Moodulid ehitatakse Maal ja transporditakse Kuule SpaceXi kosmoselaeva Starship abil. Maapinnale jõudes transpordib liikur moodulid baasi jaoks ettenähtud kohta. Pärast ehitamist kaetakse moodulid Kuu materjaliga, et kaitsta neid kosmosejäätmete ja külmade temperatuuride eest.

Oluline on märkida, et Kuu keskkond erineb oluliselt Maa omast, kuna seal on karmid temperatuurid, mis võivad sõltuvalt asukohast ulatuda -173 °C kuni 127 °C (261 °C). Lisaks puudub Kuu atmosfäär, mis kaitseks kiirguse eest, mis kujutab endast ohtu astronaudidele. Seetõttu tuleb Kuubaasi ehitamiseks kasutatavad materjalid valida hoolikalt, et tagada nende vastupidavus Kuu äärmuslikele tingimustele ja kaitsta astronaute kahjustuste eest.

Selleks, et baas sobiks karmi kuukeskkonna jaoks, ehitatakse see kergetest materjalidest, näiteks alumiiniumist seinte jaoks, kusjuures seinte vahele paigutatakse soojusisolatsioon, et vältida soojuskaotust. Kasvuhoonemooduli doom ja mõned uksed valmistatakse metakrülaadist - materjalist, mis on piisavalt kerge ja vastupidav, et vastu pidada karmile Kuu keskkonnale.

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

Meie Kuu baas on kavandatud nii, et see pakub astronautidele, kes seda väga vaenulikus keskkonnas kasutavad, igakülgset kaitset. Kuul puudub atmosfäär ja kaitse kosmilise ja päikesekiirguse eest, seega peab baas tagama kaitse nende ohtude eest. Seetõttu on enamik baasi konstruktsioonist ehitatud Kuu materjalist, mis muudab selle vastupidavamaks ja odavamaks. Lisaks on baasis täiustatud hermeetiliste uste süsteem, mis sulgub automaatselt õhulekke või hädaolukorra korral.

Et hoida astronaute Kuu madalate temperatuuride eest kaitstud, varustatakse baas seintes ja väliskattes mitmesuguste soojusisolatsioonimaterjalidega. Need materjalid aitavad säilitada soojuse baasi sees ja takistavad Kuu külma sisenemist. Samuti on baasis täiustatud kütte- ja jahutussüsteemid, et säilitada astronautide jaoks mugav temperatuur.

Lisaks sellele kavandatakse baas nii, et see kasutaks maksimaalselt ära päikeseenergiat, mis on Kuu külluslik ja tasuta energiaallikas. Baasi välisküljele paigaldatakse päikesepaneelid, mis tagavad vajaliku energia baasi toimimiseks ja astronautide varustuse varustamiseks. Baasis on ka vee ja õhu ringlussevõtu süsteemid, et tagada elu jätkusuutlikkus Kuu peal.

Kokkuvõttes on meie Kuu baas tugev ja vastupidav struktuur, mis on loodud selleks, et pakkuda täielikku kaitset astronaudidele, kes seal viibivad, keerulises ja vaenulikus keskkonnas.

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

Vesi on üks kõige hädavajalikumaid asju ellujäämiseks, mistõttu vett on Kuu peal vähe. Vee saamiseks filtreerib meie baas astronautide toodetud uriini, mida saab kasutada joogiks ja põllukultuuride kasvatamiseks. Me saame vett ka külmunud jääst, mida võib leida mõnes Kuu kraatris. Kuid enne kui tehakse kindlaks, kas seda on ohutu tarbida, tehakse paar katset, et veenduda, et tarbimine on pärast filtreerimist võimalik.
Ellujäämiseks vajavad astronaudid toitu, mida ESA pakub paar kuud, kuid pärast seda peavad astronaudid toitu hankima muul viisil. Selleks on meie Kuu baasis kasvatusala (kasvuhoonemoodul), kus kasvatatakse erinevaid köögivilju ja puuvilju, näiteks kartulit, porgandeid, tomateid ja maisi.
Õhk on kahtlemata kõige olulisem ressurss. Seepärast suudab meie baas lisaks vee filtreerimisele filtreerida ka astronautide poolt toodetud CO2 ja muuta see tänu mikrovetikatele O2-ks, mis samal ajal suudab toota väikese koguse hapnikku.
Selleks, et toota energiat ja panna kõik elektroonikaseadmed baasis tööle, kasutame baasi ümber asuvate päikesepaneelide abil elektrienergia tootmiseks päikeseenergiat. See energia salvestatakse akudesse, juhul kui mõni päikesepaneel ei tööta või kui öösel on pikem aeg.

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

Meie Kuulaager taaskasutab kõike, mida astronaudid toodavad, et vähendada Kuu keskkonnamõju ja tagada elu jätkusuutlikkus baasis.

Plastijäätmeid kasutatakse 3D-printimiseks vajaliku filamendi valmistamiseks ning tööriistade ja varuosade valmistamiseks baasil.
Toidu- ja jäätmejäätmetest valmistatakse komposti, mida kasutatakse taimekasvatuseks. See vähendab vajadust saata Maalt suurtes kogustes toiduaineid ja põllumajanduslikke varusid.
Astronautide toodetud uriin filtreeritakse, muundatakse joogiveeks ja säilitatakse mahutites isiklikuks tarbimiseks ja kasvatamiseks. Lisaks töödeldakse ka vedelaid jäätmeid, et saada puhast ja ohutut vett.
Lisaks nendele süsteemidele on Kuubaasis ka rajatis ohtlike jäätmete, näiteks kasutatud patareide ja muude mürgiste materjalide töötlemiseks ja ladustamiseks.

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

Kuna me valmistume oma eelseisvaks Kuulaagri missiooniks, siis üks suurimaid väljakutseid, millega me silmitsi seisame, on suure vahemaa tõttu sidepidamine Maa ja teiste Kuu baasidega. Selle probleemi lahendamiseks oleme leidnud võimaliku lahenduse sidepidamiseks: luua Kuulaagris saatejaam (koos antenniga), mis saadab ja võtab vastu raadiosignaale Maale ja teistesse Kuu baasidesse ning sealt tagasi.

Oluline on arvestada suurest vahemaast tuleneva ajalise viivitusega sidevahenditele ja vastavalt planeerida, et minimeerida selle mõju Kuu baasi toimimisele. Samuti peaksime kaaluma oma sidesüsteemide redundantsust, et tagada pidev ja usaldusväärne ühendus.

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).

Meie Kuulaagris keskenduksid teadusuuringud erinevatele teaduslikele teemadele, sealhulgas Kuu geoloogiale, madala gravitatsiooniga keskkonnale, bioloogiale, tehnoloogiale ja robootikale. Mõned näited eksperimentidest, mida me võiksime teha, on järgmised:

Kuu geoloogia: Me uurime Kuu geoloogilisi omadusi, näiteks selle sisemuse struktuuri, pinnase koostist ja väärtuslike mineraalide olemasolu. Samuti võiksime analüüsida Kuult tagasi toodud kivimeid ja pinnast, et paremini mõista selle geoloogilist ajalugu.
Madala gravitatsiooniga keskkond: Me uurime, kuidas Kuu madal gravitatsiooniline keskkond mõjutab elusolendeid, sealhulgas inimesi. Näiteks võiksime uurida, kuidas madal gravitatsioon mõjutab lihaseid ja südame-veresoonkonna süsteemi.
Bioloogia: Me uurime, kas Kuu peal on elu või kas seal on tingimused, mis võimaldaksid elu olemasolu. Samuti võiksime uurida, kuidas taimed ja loomad kohanevad Kuu keskkonnaga.
Tehnoloogia: Me töötaksime välja uued tehnoloogiad, mis aitaksid meil Kuu peal elada ja töötada, näiteks õhu- ja veevarustussüsteemid, sidesüsteemid ja sõidukid Kuu pinna uurimiseks.
Robootika: Me kasutaksime roboteid ohtlike ülesannete täitmiseks, näiteks kraatrite uurimiseks ja proovide kogumiseks. Samuti võiksime kasutada roboteid katsete tegemiseks inimestele raskesti ligipääsetavates piirkondades.
Astronoomia: Me vaatleksime kosmost Kuult, kus atmosfääri puudumine ja vähene kunstlik valgus võimaldaks täpsemaid vaatlusi.

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

Meie astronautide koolitusprogramm Kuu missiooniks hõlmaks järgmist:

ulatuslik füüsiline ja psühholoogiline treening, et kohaneda elu- ja töötingimustega kosmoses, sealhulgas mikrogravitatsiooni ja kosmilise kiirgusega. Erilist tähelepanu tuleks pöörata vaimse tervise ja stressi juhtimisele missiooni ajal.
koolitus konkreetsete teaduslike ja tehniliste seadmete, näiteks kosmoseriietuse, Kuu sõidukite ja proovide kogumise vahendite kasutamiseks. Samuti peaks sisaldama hooldus- ja remondikoolitust, et olla võimeline lahendama võimalikke tehnilisi probleeme missiooni ajal.
Kuu sõidukite navigeerimise ja juhtimise, samuti Kuu peal kõndimise ja kosmoselaevast väljumise koolitus. Tähelepanu tuleks pöörata Kuu pinna iseärasustele, nagu kraatrite ja kivide olemasolu, ning sellele, kuidas sõidukit nendes tingimustes käsitseda.
Kosmose ellujäämiskursus, et õppida, kuidas toime tulla hädaolukordades kosmoses, näiteks kosmoseaparaadi kadumise või kriitiliste seadmete rikke korral. Esmaabi ja kardiopulmonaalse elustamise koolitus peaks samuti sisaldama.
Planeetikateaduste ja geoloogia alane koolitus, et mõista Kuu keskkonda ja kavandada missiooni teaduslikku ulatust. Tähelepanu tuleks pöörata kivimiproovide identifitseerimisele ja kogumisele ning nende hilisemale laboratoorsele analüüsile.
maapealse missiooni simulatsioonid, et harjutada ülesandeid ja protseduure, mida tehakse tegelikul missioonil, sealhulgas suhtlemist kosmosejaamaga ja meeskonnatööd teiste meeskonnaliikmetega.
side- ja meeskonnatöö koolitus, et tagada sujuv suhtlus ja tõhus koostöö missioonimeeskonna ja kosmosejaamaga, samuti meeskonnaliikmete tegevuse koordineerimine.

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.

Meie Kuu-missioonile on vaja 4 sõidukit: 2 kuuvarjundajat pinnase uurimiseks ja vee otsimiseks teistes kraatrites ning 2 transpordivahendit, üks inimeste ja teine materjalide jaoks. Iga liikuril on 250 kilogrammi lastimaht ja 150 kilomeetri kaugus Kuu peal, maksimaalne kiirus on 18 km/h. Inimeste transpordivahend mahutab 4 astronauti, samas kui materjalide transpordivahendil on 1,5 tonni veose mahutavus ja tõstesüsteem materjalide tõhusaks laadimiseks ja mahalaadimiseks. Kõik sõidukid transporditakse Kuule SpaceX Starshipi raketiga ja neile jäetakse sissetõmmatav kraana. Iga sõiduk on varustatud täiustatud side-, navigatsiooni- ja ohutustehnoloogiaga, et tagada missiooni tõhusus ja ohutus. Me oleme spetsiaalselt projekteerinud ühe mainitud maastikuautodest.

Muud projektid: