Moon Camp Pioneers galerii 2019-2020
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.
Meeskond: Lucine
Liceo Scientifico G. Stampacchia Tricase Itaalia 15-16-aastased
3D-projekti väline vaataja
Projekti kirjeldus
[42] |
|||
Kirjeldage oma Moon Campi projekti.
Kupliga silindrilisest keskkonstruktsioonist (juhtimis- ja sidekeskus) hargnevad välja kuus radiaalset struktuuri: kolm pikka kuusnurkset (10,7 m) koridori viivad suurematesse ruumidesse, mis on kasulikud kasutamiseks Kuhu sa tahad ehitada oma kuulaagri?
Meeskond Lucine leppis kokku, et laager tõuseb tohutu Aitkeni kraatrile, mis asub Kuu teisel poolel. . Kuidas te kavatsete oma Kuu laagri ehitada? Kirjeldage tehnikat ja materjale, mida kasutate.
Peamine ehitusmaterjal on regoliit, mida iseloomustab mitmekesine koostis ja mis on eriti levinud Kuu pinnasel. Kasutatakse eelkõige raua-alumiiniumisulameid, mis saadakse regoliidi sulatamisel (temperatuuril 950 °C): see on võimalik kolmemõõtmeliste tööstusprinterite abil. Konstruktsioonidel on tugevdatud klaasist osad (mis on kasulikud näiteks kasvuhoones, et lasta valgust sisse, et parandada põllukultuuride kasvu): selle valmistamiseks võib kasutada räni (mis moodustab umbes 20% satelliidist). Juhtimiskeskus ja kolm väiksemat struktuuri varustatakse kahekordse kuppliga (karjäärid, mida kasutatakse laoruumidena), et tagada suurem kaitse ja hõlbustada nende parandamist asjakohastel juhtudel. Hallidesse paigaldatakse korrapäraselt vaheldumisi uksed (nagu sektsioonid), et vältida probleeme (näiteks rõhu allasurumist), isoleerides asjaomased ruumid. |
|||
Vesi
|
Toiduained
|
Elekter
|
Air
|
Vesi on hädavajalik nii asunike kui ka kasvuhoone põllukultuuride jaoks. Peamine allikas on ringlussevõtt: uriin muudetakse joogikõlblikuks vee taaskasutussüsteemis ja uriinitöötlusseadmestikus toimuva töötlemise abil ning vee saamiseks kasutatakse mitmeid kuivatussüsteeme niiske õhu ringlussevõtust. Kuid meeskond pakkus ka muid lahendusi: tegelikult hakkab koloonia asuma lõunapooluse lähedal. Pärast kaevandamist saab polaaraladel leiduvat jääd töödelda, et kasutada vett nimetatud viisidel. |
Oluliseks toiduallikaks saab olema maa pealt toodud toit (konservitoit ja kuivatatud toit). Kasvuhoone-moodulis hakatakse tootma köögivilju, näiteks tomateid ja kartuleid, samuti istutatakse viljapuid. Spirulina hakkab kasvama spetsiaalses mahutis: toitainerikas ainuraksete vetikas, mis on täis valke, aminohappeid ja lipiide. Omega-3 sisaldus ja suur hulk võimaldavad saada paremat kolesterooli ja triglütseriidide taset veres, normaliseerida vererõhku, suurendada müeliinikihi tootmist ja parandada immuunsüsteemi funktsionaalsust. |
Peamine energiaallikas on päikesevalgus, mida kogutakse ja muundatakse fotogalvaanilise süsteemi abil (suur osa sellest säilitatakse spetsiaalses struktuuris). Need paneelid, mis toodavad keskmiselt 275 kWh ruutmeetri kohta, paigaldatakse ruumi ja materjalide kokkuhoiu eesmärgil koridoride pinnale ja ümber aluse. Kui toimuvad kuuvarjutused, saab ka salvestatud energiat kasutada. Lõpuks saavad astronaudid hädaolukorras kasutada liitium-väävli akusid. Vaatamata nende lühikesele elutsüklile on nende erienergia umbes 500 W⋅h/Kg. |
Hapnik on ilmselgelt hädavajalik ressurss, et tagada astronautide ellujäämine. Seda toodetakse hüdropoonilises kasvuhoones kasvatatud taimedest. Üldiselt levitatakse hingamiskõlblikku õhku tänu kahesuunalisele ventilatsioonisüsteemile, mis võimaldab puhta õhu ringlust ja asjakohast jaotamist kõikides keskkondades. Lisaks sellele rajatakse ühes väikeses struktuuris fotobioreaktor (mis kasutab valgusallikat fototroofsete mikroorganismide kasvatamiseks) Spirulina istutamiseks, mis toodab suures koguses hapnikku (mida saab hõlpsasti ladustada). |
Kuidas te kavatsete oma Kuu laagri ehitada? Milliseid materjale te kasutate?
[54] |
|||
Kuu keskkond on astronautidele väga ohtlik. Selgitage, kuidas teie Kuu laager neid kaitseb.
Enne Kuu peal elamist seisavad astronaudid silmitsi järgmiste probleemidega: mikrometeoriidid, päikesekiirgus, temperatuurimuutused päeva ja öö vahel ning õhurõhk. Tänu päikesekiirguse esinemisele (laager asub Aitkeni kraatri lähedal, lõunapoolusel) ja soojuse vähesele leviku kiirusele Kuul on temperatuurid talutavad ja moodulis on ventilatsioonisüsteem ja küte. Konstruktsioonid on 20-30 cm paksuste seintega raua-alumiiniumisulamitest, et vastu seista löökidele ja isoleerida soojus ning kaitsta kiirgust. Baas hakkab alaliselt asuma alles siis, kui ehitus on hästi edenenud, nii et vahepeal toodetud hapnikku kasutatakse moodulis rõhu stabiliseerimiseks. Lisaks sellele on kraatri lähedal laavatunnelid, mida saab kasutada laoruumidena või varjualustena, enne kui astronaudid struktuuri sisse elama asuvad. |
|||
Kirjeldage oma Kuu laagri astronaudi meeskonna päeva Kuu peal.
Kuna tegemist on Kuu kolooniaga, tehakse kindlasti uuringuid ning proovide ja andmete kogumist. |