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.

Moonadocia

Bahçeşehir Koleji Fen ve Teknoloji Lisesi  Samsun-Türgi    Türgi 16, 17, 15   6 / 5 Inglise keeles
3D projekteerimistarkvara: Fusion 360


3D projekti väline vaataja


1.1 - Projekti kirjeldus

Asetasime baasi Malapert Mountain, vastupidiselt tavapärasele. Meie valiku põhjuseks oli päikeseenergia olemasolu baasi põhjapoolsel nõlval, mis võiks anda päikeseenergiat, ning meie eesmärk oli kaitsta seda väljastpoolt tuleva kiirguse ja meteoriitide ohu eest, kasutades selleks panoraamkallakut. Baasi jagamisel sisekambrite vahel võtsime kasutusele seestpoolt väljapoole laieneva struktuuri, mis on inspireeritud Voronoi diagrammist. Lisaks sellele on tipus asuv observatoorium inspireeritud haldjakorstnate kuplikujulisest kujundist. Aluse põrandajaotus oli korraldusliku tõhususe tõttu inspireeritud sipelgapesadest. Materjalide valikul kasutati kohalikku Kuu pinnast nii baasi väliskonstruktsioonis kui ka selle sisekomponentides. Baasi toiduvajaduse katab hüdropooniline vertikaalne põllumajandussüsteem. Energiatootmises kasutati meetodeid vedelkütuse saamiseks jäätmetest, energia tootmiseks spordiväljaku seadmete abil, energia saamiseks heelium-3-st ja energia tootmiseks termoelektrilisest betoonist. Kaaluti vee elektrolüüsi, vetikate fotosünteesi ja krüogeense õhu eraldamise meetodite kasutamist.

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

Oma baasi loomisel on meie peamine eesmärk aidata kaasa teadustegevusele ja hoida teadlaste mugavust kõrgeimal tasemel. Me arvame, et meie baas võib keskenduda suuresti bioloogiale, geoloogiale ja astronoomia tegevusele. Kõigist neist lähemalt rääkides; Meie bioloogiliste uuringute laborid võimaldavad astronautidel jätkata oma uuringuid meie põllumajanduspiirkondades kindlalt, geoloogilistes uuringutes keskendutakse baasi asukoha tõttu proovide kogumisele ja kogutud proovide uurimisele laboris.

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

Asukoht on Kuu laagri jaoks esmatähtis ja meie arvates on Malapert'i mäe tipp Kuu lõunapoolusel sobiv piirkond. Teatavasti on lõunapoolus kõige veerikkam piirkond. Tänu oma 5000 meetri kõrgusele on Malapert'i mägi lõunapooluse kohal domineeriv punkt, mis võib olla kasulik tulevaste missioonide jaoks selles piirkonnas. Malapert'i põhjapoolne nõlv saab aastas 87-91% päikesevalgust ja on päikeseenergia jaoks üsna produktiivne. Samuti saab uurida Malapert'i geomorfoloogilist struktuuri, et saada rohkem teada Kuu geoloogilisest minevikust. Siiski on transport maapinnalt Malapertini raske, sest mäe keskmine kaldeaste on kõrge, kuid me kasutame Kuu pinnale jõudmiseks turvalist marsruuti. Malapert on maapinnal valitsevatest karmidest tingimustest eemal ja stabiilses asukohas, mis muudab astronautide jaoks elamisväärse keskkonna loomise lihtsamaks. 

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.

Kuna Kuu pinnatingimused on rasked, on kavas kasutada meie Kuu laagri paigaldamisel rasketes tingimustes sobivaid robotkäsi. Roveritel peavad olema seadmed, mis võimaldavad suhtlemist. Lisaks kasutatakse robotkäsi ehitamise ajal. Kaevamisvahendid on olemas, kuna Malapert'i mägi on vaja puurida sõltuvalt Kuu baasi konstruktsioonist. Ehitusprotsessi ajal kasutatakse päikesepaneele, et hoida energiat maksimaalselt. Materjalide tootmiseks kasutatakse kuupinnas. Lisaks oleme saanud inspiratsiooni Kappadookias asuvatest haldjakorstnatest,mida me Türgis näeme,  Armeenia, Pagariäri Serbia, Jaapan, Taiwan, meie projekti kavandamisel. Meid ei inspireerinud mitte ainult mütsi kuju, vaid ka selle isepruunistuvad omadused ja vastupidav struktuur. Meie sisustusmööbli valmistamisel kasutasime kuupinnas.Samal ajal lõime ruumi paigutuse voronoi diagrammi abil, mis võimaldab ruumi kõige tõhusamalt eraldada. Sisekujunduse osas pöörasime tähelepanu ka privaatsusele ja individuaalsele ruumile. Seetõttu hoolitsesime sisekujunduses selle eest, et inimestel oleks oma privaatne tuba. Samal ajal hoolitsesime selle eest, et sisekujunduse mööbel oleks modulaarne, paljude funktsioonidega ja samal ajal kvaliteetne.

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

Meie baasi ehitusmaterjali aluseks on Kuu pinnas ja Kuu pinnasest saadud metallisulam. Kuu pinnasest metallisulami eraldamist nimetatakse "sulatatud regoliidi elektrolüüsiks" (Molten Regolith Electrolysis). Baasi struktuuris on sellised metallid nagu raud, magneesium, titaan, alumiinium ja räni. Baas, mis hindab oma alusmaterjalide tugevust, on väga kaitstud väliste tegurite eest. Laagris on ka mäe kaitse, kuna valitud osad laagrist asuvad Malapert mäe sisemuses, kasutades nikerdamistehnikat. Kuna alustes on mõned osad mäe sees, on seal kõrge kaitse skoor. Oleme teadlikud, et Kuu pinnal võib olla kõrge kuumuse tase, meie baas on nende eest kaitstud, sest see asub mõnes kõrgemas kohas kui Kuu pind. Observatooriumi asukoht laagri ülemisel korrusel on inspireeritud "haldjakorstnatest" ja selle põhjuseks on see, et haldjakorstnad Türgis,Armeenia, Pagariäri Serbia, Jaapan, Taiwan ei ole tänaseni hävitatud. Lisaks sellele on meie baasi sisemööbli, nagu ka haldjakorstnate puhul, toorainena kasutatud kohalikke ressursse, mis on võimaldanud ka sisustuse vastupidavust. Aluse välises struktureerimises kasutati aluse täiendava toena frustum-geomeetrilist kujundit, mis on koonuse või püramiidi alumisest osast koosnev tahke kujund, mille tipp on lõigatud alusega paralleelse tasapinnaga.

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

Vesi: süsteem põhineb Kuu veejääl. Meie laager asub Malapertil, veevarude lähedal, vajame vee kaevandamiseks ja transportimiseks spetsiaalseid rovereid. Samuti teha nende Roveritega väliuuringuid uute veevarude leidmiseks. Veepuuduse tõttu on kogu kasutatud vesi rafineeritud, et seda uuesti kasutada, et luua laagri jaoks isemajandav ja ringlev veevarustus. 

Toit: Tervislik ja tasakaalustatud toitumine on väga oluline astronautide ja teadlaste jaoks Kuu baasis. Seetõttu kasutasime ära hüdropoonilist kasvatussüsteemi, mis on üks mullata kasvatusmeetoditest meie Kuu baasis ja mille tootlikkus on palju suurem kui mullapõllumajanduse puhul. Selle süsteemi abil saab toota selliseid tooteid nagu herned, sojaoad ja läätsed, mis on vajalikud astronautide igapäevaseks toitumiseks.

Õhk: Elektrolüüs; rakendatakse elektrit ja hapnik eraldub. Selle meetodi teine eelis on protsessi lõpp, metallisulamit saab kasutada muude vajaduste baasil. Teine on krüogeenne õhu eraldamine, mis eemaldab õhust puhta lämmastiku ja hapniku. Kolmandaks kasutatakse spirulina platensis't. Hapniku tootmine kasutatakse fotosünteesi tulemusena, kasutades led-valgusteid. Lõpuks antakse toodetud hapnikuga rikastatud õhk ülemisele ventilatsioonisüsteemile.

Energia: kasutatud on integreeritud pürolüüsi meetodit, mis on levinud tehnika, mida kasutatakse plastijäätmete muundamiseks energiaks tahkete, vedelate ja gaasiliste kütuste kujul. Energiat saadakse laagri spordiruumis asuvatest spordivahenditest, kasutades selleks inverterit. Heelium-3 energiat saadakse heeliumist, mida saadakse Kuu tolmu kaevandamisel. Malapert Mountain on päikeseenergia osas väga tõhus, Me suurendasime energia saagikust, suurendades päikesepaneelide pindala, kasutades voronoi diagrammi päikesepaneelides.

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

Jäätmekäitlus on meie kuubaasis väga oluline. Selleks peame me kasutatavaid jäätmeid esimesest päevast alates õigesti eraldama. Orgaanilised jäätmed saame muundada soojuseks ja ammoniaagiks anaeroobse kompostimise meetodi abil ning metaani saab kasutada küttebaasi küttesüsteemis raketikütusena. Kui me töötleme jäätmeid, näiteks metalli ja plasti, õigesti, saab neid kasutada 3D-printerites filamentidena ja kasutada neid meie uute vajaduste tootmiseks. Vähemalt sama oluline kui meie klikke õigesti ümber töödelda, on teha õiget planeerimist, et vältida jäätmeid ja kasutada olemasolevaid materjale kaua aega.

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

Meie jaoks on oluline, et vihjed, mis Kuu baasis maailmale edastatakse ja maailmast võetakse, oleksid ladusad ja arusaadavad. Sel põhjusel kasutasime side sujuvaks muutmiseks Maa-Kuu-Maa sidet (EME), mida tuntakse ka kui "kuuhüpet". Otsustati kasutada seda tehnikat, kasutades ära Kuu signaalipeegelduse omadust. Meie jaoks on oluline, et vihjed, mis Kuu baasilt maailmale edastatakse ja maailmast võetakse, oleksid sujuvad ja arusaadavad. 4 üldist meetodit pakuvad üldiselt Maa-Kuu-Maa sidet. Sidepidamine toimub Kuule paigaldatavate helkurite, Maal asuva saatjaama, helkurite kaudu peegelduvate signaalide ja Maa poolsete vastuvõtjaamade kaudu.

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 arvame, et mitmekülgsus on väga oluline ja juhime oma tööd selle moto järgi. Me mainisime, et meie baas võtab tavatingimustes vastu viie astronauti uurimistööd. Need astronaudid on jagatud rühmadesse vastavalt nende uurimisvaldkondadele. Kaks astronauti tegelevad geoloogiaga, kaks astronauti astronoomiaga ja veel üks astronaut meditsiiniga. Kuna meie kuulaager asub koos mäega nimega "Malapert Mountain", siis saame võimaluse kohtuda väga paljude erinevate metamorfsete kivimitega. Kivimid, mida roverid koguvad mäe raiumise protsesside käigus, koguvad meie astronaudid kokku ja viivad need meie geoloogialaboratooriumisse uuringuteks. 

Me mainisime, et meie baas on ka oma välimuse poolest inspireeritud haldjakorstnatest. Baasi ülemisel korrusel on struktuurierinevustega ruumivaatluskeskus, mis sarnaneb haldjakorstnate tippudega. Kuna kosmosevaatluskeskus võtab meie kuulaagris suure koha sisse, siis võime julgelt öelda, et teadusvaldkond astronoomia oleks valdkond, millele on omistatud tähtsust. Meie kaks astronauti, kellel on kõrgel tasemel teadmised astronoomia ja kosmose vaatluste alal, teostavad observatooriumis oma tegevust.

Oleme teadlikud sellest, kui suurt tähtsust tuleks omistada sellistele küsimustele nagu epideemiate levik kosmoses. Meie kuulaagris on olemas spetsiaalselt sellele olukorrale keskendunud karantiiniruum. Selleks, et olla võimeline töötama nii selles ruumis kui ka haiglas, süveneb üks meie astronautidest meditsiini valdkonda.

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

Nii nagu astronautidel peaks olema treeningprogramm Kuu missiooni ajal, peavad nad ka Kuule minekuks valmistuma tõsise treeningkava abil. Esmalt on mõned põhikoolitused, nagu näiteks: hädaolukorra menetluste, kosmoselaevade süsteemide ja kosmoselkäigu tehnikate õppimine. Pärast seda, kui nad on neid tehnikaid professionaalsel tasemel tundma õppinud, saavad nad süveneda oma konkreetsetesse teadusvaldkondadesse, nagu astronoomia või meditsiin. Astronaute testitakse enne nende valimist Kuu missioonile ka selles osas, kas nad on füüsiliselt ja vaimselt võimelised ülesandeid täitma. On mõned eksperdid, kes testivad nende füüsilist seisundit, ja mõned psühhiaatrid, kes ütlevad astronautide kohta, kas nad on valmis või mitte. Astronaudid peaksid olema koolitatud, et saada tõsiseid meeskonnatöö meetmeid, sest nad ei ole Kuu missioonil üksi, nad ei saa ka koduigatsust tunda. Kuna meie laager asub mäel "Malapert", tuleks astronaudid harjutada elamist kõrgematel aladel. Astronaudid peavad hoolikalt valima mõned väikesed esemed, mida nad Kuule kaasa võtavad, need esemed võivad omada nende jaoks mingit emotsionaalset tähendust või olla lihtsalt kosmoses veedetud aja jaoks. Pärast seda, kui astronaudid on maandunud Kuule, peavad nad iga päev vähemalt kaks tundi treenima, et vältida luu- ja lihaskadu mikrogravitatsioonis elades. Nad võivad näiteks teha kardiotrenni, kasutades jooksurada või jalgratast, või tõsta raskusi. Samuti peavad astronaudid pärast Kuu missiooni tegema missioonijärgset rehabilitatsiooni, et aidata neil Maa peal uuesti kohaneda.  

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.

Kasutatavaid seadmeid tuleks eelistada vastavalt jaamas läbiviidava teadustegevuse vajadustele ja soovidele. Bioloogia ja maateaduste valdkonnas töötavatel sõidukitel on robotkäsi proovide kogumiseks ja mahuti proovide säilitamiseks. Oluline on, et sõidukid, mis hakkavad vett võtma, oleksid spetsiaalselt projekteeritud ja neil oleksid hoiuruumid. Kuu pinda skaneeriv liikur peaks samuti kuuluma teadusmeeskonna koosseisu. Kui sõidukid tuuakse maailmas Kuule, on neid tänu nende moodulstruktuurile lihtne transportida ja Kuu peal kokku panna. Kui sõidukis peaks tekkima mõni kahjustus, on seda lihtne parandada, sest osad on moodulitest koosnevad.

Muud projektid: