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.

Santa Girls

Santa Maria kolledž  Perth-Perth    Austraalia 15   3 / 3 Inglise keeles
3D projekteerimistarkvara: Fusion 360


3D projekti väline vaataja


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


https://a360.co/3miyMsz

1.1 - Projekti kirjeldus

Meie Moon camp on ehitatud peamiselt teadusuuringuteks ja heelium-3 kaevandamiseks. See asub polaaralade lähedal asuvas laavatorus.

sellel on järgmised võimalused:

  • Räni hapniku tootmiseks + õhupuhastusmoodul

  • Veepuhastusjaam

  • Reoveepuhastusmoodul

  • Plasmakaare gaasistamise moodul

  • Kasvuhoonete kasvatamise kuppel

  • Kommunikatsioonimoodul

  • Observatoorium

  • Elamurajoon: magamiskapslid, söögisaal, jõusaal ja puhkekeskus, meditsiinikeskus ja ...

  • Heeliumi kaevandamise teadus- ja arendustegevuse osakond

  • Tuumajaam on ehitamisel!

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

Heelium-3 on Maal haruldane heeliumi isotoop, millel on potentsiaali tuumasünteesi kütusena. Arvatakse, et Kuu pinnal leidub märkimisväärseid heelium-3 varusid, mida võiks kaevandada ja kasutada tulevaste tuumasünteesi reaktorite kütusena. Meie Kuu laager on ehitatud heelium-3 kaevandamiseks.

Lisaks ärihuvidele on muud põhjused järgmised:

Teadusuuringud: Kuu pakub ainulaadset keskkonda, mida saaks kasutada erinevate nähtuste uurimiseks, näiteks madala gravitatsiooni mõju inimese tervisele, Kuu pinna koostist ja Kuu ressursside kasutamise võimalusi.
Rahvusvaheline koostöö: Viis rahvusvahelise koostöö ja koostöö edendamiseks kosmoseuuringute ja teadusuuringute valdkonnas.
Inimese uurimine: Oluline samm kosmose uurimisel ja võimalik eesmärk on rajada inimkonna kohalolek teistel planeetidel või taevakehadel.

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

Polaarpiirkondade lähedal asuvate laavatorude sees: Nende torude sisemus võib olla piisavalt suur, et mahutada Kuu baas, ning nende stabiilne temperatuur ja kaitse karmi Kuu keskkonna eest teevad neist atraktiivse asukoha Kuu elupaigaks.

Kuu põhja- ja lõunapoolusel võib olla märkimisväärseid veejää ladestusi püsivalt varjatud piirkondades. Nendest varudest võiks vett eraldada ja kasutada joogiks, põllukultuuride kasvatamiseks ja raketikütuse tootmiseks.

Lisaks sellele oleks räni kaevandamiseks kasulik asukoht potentsiaalse veeallika, näiteks polaarjoone lähedal, sest veest saab elektrolüüsi abil toota hapnikku, mida saab kasutada elutähtsate süsteemide ja raketikütuse tootmiseks.

Heelium-3 võib olla polaarpiirkondades rohkem, sest samad protsessid, mis tekitavad vesijääd, võivad olla lõksus ka heelium-3.

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.

  1. 3D-printimine Kuu regoliidiga: Üks kõige paljulubavamaid ehitustehnikaid Kuu laagri jaoks hõlmab 3D-printimist, kasutades toorainena Kuu regoliiti. See tehnika võib oluliselt vähendada Maalt transporditava materjali kogust ning võimaldab ka kohandatavaid konstruktsioone. 3D-printimist saaks kasutada mitmesuguste struktuuride, sealhulgas eluruumide, laboratooriumide, ladude ja muu infrastruktuuri loomiseks.
  2. Täispuhutavad elupaigad: Täispuhutavad eluruumid on teine võimalus kuulaagri ehitamiseks. Need struktuurid võivad olla kompaktsed ja kerged, et neid saaks Kuule transportida, ning neid saab kohapeal täispuhuda, et luua suurem elu- või tööruum. Need eluruumid võivad olla tugevdatud selliste materjalidega nagu Kevlar, mis lisavad vastupidavust.
  3. Modulaarne disain: Kuulaagri modulaarne konstruktsioon võimaldaks paindlikkust ja kohandatavust, kui elanike vajadused aja jooksul muutuvad. Iga moodul võiks olla kavandatud konkreetse funktsiooni jaoks. Modulaarne konstruktsioon võimaldab ka üksikute komponentide lihtsat parandamist või asendamist kahjustuste või rikete korral.
  4. Energiatootmine: Elektrienergia tootmiseks võiks kasutada päikesepaneele, samuti võiks tuumaenergia olla usaldusväärsema ja sõltumatuma energiaallikana üks võimalus. Energiatootmisrajatised võiksid asuda väljaspool eluruume, et vähendada kiirgusega kokkupuudet.
  5. Jäätmekäitlus: Vett võiks ringlusse võtta ja puhastada mitmekordseks kasutamiseks ning jäätmeid saaks kasutada ressursina energia tootmiseks või ehitusmaterjalide tootmiseks.

 

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

  1. Kiirguskaitse: Kuna atmosfääri puudumine ei paku erilist kaitset kosmilise kiirguse ja päikesepursete eest. Kuulaagri projekteerimisel võiks kasutada pikki seinu ja katuseid, mis on valmistatud kiirgusvarjestust pakkuvatest materjalidest, näiteks veest, betoonist või Kuu regoliidist. Laager võiks asuda ka looduslikus varjualuses, näiteks laavatorus, mis pakuks täiendavat kaitset kiirguse eest.
  2. Temperatuuri reguleerimine: Kuu temperatuur võib varieeruda väga kuumast kuni väga külmani. Kuulaagris võiks kasutada isolatsioonimaterjale, et reguleerida temperatuuri ja vältida soojuskaotust. Samuti võiks kaaluda Kuu peal kättesaadava geotermilise energia kasutamist, et aidata temperatuuri reguleerida laagris.
  3. Õhuvarustus: Erinevalt Maast puudub Kuul looduslik atmosfäär, seega tuleb Kuulaager projekteerida nii, et astronautidele oleks tagatud hingamiskõlblik atmosfäär. Seda saaks saavutada suletud elutegevuse süsteemi loomisega, mis taaskasutab õhku ja toodab astronaudidele hapnikku hingamiseks.
  4. Tolmukaitse: Kuu pind on kaetud peene tolmukihiga, mis võib olla kahjulik, kui see satub kopsudesse või seadmetesse. Kuulaagris võiksid olla õhulukud ja filtreerimissüsteemid, mis takistavad tolmu sattumist, ning astronaudid võiksid kanda spetsiaalseid ülikondi ja kiivreid, et end väljaspool laagrit kaitsta.
  5. Struktuuriline terviklikkus: Kuu pinnale mõjub meteoriitide kokkupõrge ja seismiline aktiivsus, seega peaks Kuu laager olema projekteeritud tugevatest ja vastupidavatest materjalidest, mis suudavad nendele jõududele vastu pidada. Võimalike lahendustena võiks kaaluda täispuhutavate eluruumide kasutamist, mida saab tugevdada selliste materjalidega nagu Kevlar, või 3D-trükitud konstruktsioone, mis kasutavad Kuu regoliiti.

 

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

Vesi: Kuu pinnal on vesi elutähtsaks ressursiks ja kuigi seda on Kuu pinnal vähe, arvatakse, et see on jää kujul olemas polaaride lähedal asuvates alaliselt varjatud piirkondades. Meie laagris kasutame jää kaevandamiseks päikeseenergial töötavaid puurmasinaid, mis seejärel puhastatakse veepuhastusjaamades ja kasutatakse joogiks, taimekasvatuseks ja muudel eesmärkidel.
Toit: Astronautidel on vaja usaldusväärset toiduallikat, et neid missiooni ajal ülal pidada. Kuulaagris kasvatame toitu hüdropooniliste süsteemide abil, mis kasutavad taimede kasvatamiseks mulla asemel toitaineterikast vett. Samuti töötame taimed geneetiliselt ümber nii, et nad suudaksid kasvada Kuu karmis keskkonnas. Kasutame ka vetikaid, mida saab kasvatada päikeseenergia abil ja muundada toiduks.
Õhk: Elu säilitamiseks vajavad astronaudid hingamiskõlblikku õhku. Meil on olemas suletud elutegevussüsteem, mis taaskasutab õhku ja toodab hapnikku, mida astronaudid saavad hingata. Meie süsteem hõlmab taimi, mis suudavad eemaldada süsinikdioksiidi ja toota fotosünteesi abil hapnikku, ning tehnoloogiaid, nagu elektrolüüs, mis suudab vee molekulid hapnikuks ja vesinikuks jagada.
Energia: Kuu saab pidevalt päikeseenergiat, mida saab kasutada kuulaagri energiaga varustamiseks. Me kasutame päikesepaneele ja muid taastuvenergia tehnoloogiaid, näiteks tuule- või geotermilist energiat. Akusüsteeme kasutatakse üleliigse energia salvestamiseks, et seda saaks kasutada ajal, mil päike ei paista.

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

Plasmakaaregaasistamise (PAG) moodul:

Jäätmete vähendamine: Meie PAG-moodul vähendab märkimisväärselt jäätmeid, kuna see lagundab need oma koostisosaks olevateks molekulideks.
Energiatootmine: PAG-moodul toodab energiat soojuse ja elektri kujul, mida saab kasutada kuulaagri energiaga varustamiseks.
Ressursside taaskasutamine: PAG-mooduliga toodetud gaasi töödeldakse, et saada tagasi väärtuslikke materjale, nagu metallid ja gaasid.
Keskkonnaalane kasu: PAG-moodul hoiab ära kahjulike saasteainete eraldumise ja vähendab Kuu saastumise ohtu.

Reoveepuhastusmoodul:

 

Füüsiline filtreerimine
Keemiline töötlemine: Keemiline töötlus, nagu koagulatsioon, flokulatsioon ja desinfitseerimine, mida kasutatakse reoveest lisandite ja haigustekitajate eemaldamiseks.
Tagasipööratud osmoos: See meetod hõlmab reovee sundimist läbi poolläbilaskva membraani, mis laseb veemolekulid läbi, kuid püüab suuremad lisandid kinni.
Aurustamine: puhastatud veeauru saab seejärel kondenseerida ja koguda kasutamiseks.
Taaskasutamine

 

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

Satelliitside: See hõlmab Kuu ümber orbiidil olevate sidesatelliitide kasutamist, mis võivad edastada signaale Kuu laagri ja Maa vahel. Need satelliidid asuvad Kuu orbiidil, mis võimaldab pidevat sidet.
Laserkommunikatsioon: See hõlmab laserite kasutamist andmete edastamiseks Kuu laagri ja Maa vahel.
Releejaamad: Teiste Kuu baaside või maastikuautodega sidepidamiseks rajatakse Kuu pinnale releejaamad. Need jaamad on paigutatud strateegilistesse kohtadesse, mis võimaldavad sidepidamist teiste baaside või maastikuautodega. Nad laiendavad ka satelliit- või laserside ulatust.
Vastupidavad sidesüsteemid: Meie Moon camp on varustatud ka töökindlate sidesüsteemidega, mis peavad vastu karmile kuukeskkonnale. See võib hõlmata kommunikatsiooniseadmete koondamist, varutoiteallikaid ja varjestust, mis kaitsevad kiirguse ja äärmuslike temperatuuride eest.

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 Moon camp uurimis- ja arendusmeeskonna põhirõhk on järgmine:

Regoliitkaevandamise tehnika arendamine: Arvatakse, et heelium-3 sisaldub Kuu regoliidis, mis on Kuu pinda kattev lahtise pinnase ja kivimite kiht.
Töö päikeseenergia kogumise kallal: Teine võimalik meetod heelium-3 kaevandamiseks on selle kogumine Kuu pinnalt, kasutades seadmeid, mis suudavad päikesetuule osakesi kinni püüda. Päikesetuul on laetud osakeste voog, mis voolab Päikeselt ja pommitab Kuu pinda. Päikesetuul sisaldab heelium-3 ja teisi haruldasi isotoope, mida võiks püüda ja töödelda, et eraldada heelium-3.
Töö isotoopide eraldamise meetoditega: Kui heelium-3 on regoliidist eraldatud või päikesetuulest kogutud, tuleb see eraldada teistest gaasidest ja isotoopidest. Selleks võib kasutada selliseid meetodeid nagu gaasikromatograafia või laserisotoopide eraldamine. Need meetodid hõlmavad gaaside eraldamist nende molekulmassi või isotoopilise koostise alusel.
Ladustamis- ja transpordivahendite arendamine: Kuna heelium-3 on standardtemperatuuril ja -rõhul gaas, tuleb seda ladustada ja transportida eritingimustes. See võib hõlmata gaasi kokkusurumist ja ladustamist kõrgsurvemahutites. Transpordiks võiks kasutada spetsiaalseid mahuteid või torujuhtmeid.

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

Füüsiline vorm ja tervis: Astronaudid peavad olema suurepärases füüsilises vormis, et tulla toime Kuu peal elamise ja töötamise füüsiliste nõudmistega. Treeningprogrammid võiksid sisaldada kombinatsiooni südame-veresoonkonna treeningutest, jõutreeningutest ja paindlikkusharjutustest, et aidata säilitada üldist tervislikku seisundit.
Ellujäämisoskused: Kuu peal elamine eeldab mitmesuguseid ellujäämisoskusi, näiteks oskust ehitada varjualuseid, leida ja puhastada vett ning kasvatada toitu. Koolitusprogrammid võiksid hõlmata selliseid ellujäämisoskusi nagu esmaabi andmine looduses, varjualuste ehitamine ja põhilised põllumajandustehnikad.
Kuu geoloogia ja teadus: Kuu missioonil osalevad astronaudid peaksid olema koolitatud ka Kuu geoloogia ja teaduslike uurimismeetodite alal. See võiks hõlmata koolitust Kuu kivimi- ja pinnaseproovide kogumise ja analüüsimise kohta, samuti laboratoorseid meetodeid ja andmeanalüüsi alast koolitust.
EVA (ekstravehicular activity) koolitus: EVA-koolitus on kriitilise tähtsusega astronautide jaoks, kes teostavad uurimis- või hooldustegevusi väljaspool oma Kuu elupaika. Koolitusprogrammid võiksid hõlmata kosmoseülikonna selga- ja mahakandmise, kosmoselkäigu köitesüsteemi kasutamise ja seadmete käitamise õppimist vaakumkeskkonnas.
Kommunikatsioon ja meeskonnatöö: Astronaudid peavad Kuu missioonil tegema tihedat koostööd meeskonnana ja peavad tõhusalt suhtlema ka Maa peal asuva missioonikontrolliga. Koolitusprogrammid võiksid hõlmata meeskonnatööde ja simulatsioonide läbiviimist ning tõhusa suhtlemise tehnikate õpetamist.
Kosmoseaparaatide süsteemid ja hooldus: Kuu missioonil osalevad astronaudid peavad olema koolitatud ka nende kosmosesõidukite süsteemide käitamiseks ja hooldamiseks, mis neid Kuule ja sealt tagasi toimetavad. Koolitusprogrammid võiksid hõlmata elutegevussüsteemide, sideseadmete ja tõukejõusüsteemide kasutamise õppimist, samuti rutiinse hoolduse ja remondi läbiviimist.

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.

Kuu maandur: Astronautide ja varustuse transportimiseks orbiidilt Kuu pinnale.
ja uurimine.
Lunar Rover: Kuu pinna karmi maastiku läbimiseks. Kuukulgureid võiks kasutada astronautide ja varustuse transportimiseks uutesse kohtadesse Kuu peal, samuti proovide kogumiseks ja teaduslike eksperimentide läbiviimiseks.
Kuule tõusev sõiduk: Astronautide ja varustuse transportimiseks Kuu pinnalt tagasi orbiidile.
Kuu orbiter: Kuu ümber tiirutada ja teha teaduslikke uuringuid Kuu pinna kohal.
Maale tagasipöörduv sõiduk: Maale tagasipöördumisaparaat on kosmoselaev, mis on mõeldud astronautide ja proovide transportimiseks Kuult tagasi Maale.
Kaubavedu: Vajalik oleks kaubaveosõiduk, et transportida varustust, varusid ja materjale Kuule ja sealt tagasi.
Tööstus-/ehitusmasinad

Muud projektid: