moon_camp

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: MVP

Edith-Stein-Schule  Darmstadt    Saksamaa 17-18-aastased Kolmas koht - ESA liikmesriigid ja Kanada

3D-projekti väline vaataja

Projekti kirjeldus

[42]

Kirjeldage oma Moon Campi projekti.

Meie Moon Camp on praktiline ja laiendatav baas kahele kuni kolmele inimesele. Meie jaoks oli oluline läheneda ülesandele uute loominguliste lähenemisviisidega, kuid jääda alati võimaluste piiridesse. Samuti soovisime võimalikult tõhusat baasi ehitust, mis on ehitatud väheseid ressursse kasutades, kuid samas kaitseb astronaute. Meie Kuu baas keskendub ka kohapealsele ressursside kasutamisele (ISRU), mida näitavad selgelt selle asukoht ja kasutatud ehitusmaterjalid. Kuid me tahtsime ka ümber mõelda baasi ülesehitamise viisi meie laagri laienduste abil ukseraamile. Kõige tähtsam punkt on astrofüüsiku tervis ja seetõttu oleme integreerinud taganemiskohad, loodusliku valguse ja seega luua meie astronautidele tervislik eluviis.

Kuhu sa tahad ehitada oma kuulaagri?

Me ehitaksime Kuulaagri kõrva Kuu lõunapoolusele. Hea koht oleks Shackletoni kraatri serv, sest seal oleks 80-90% päikesevalguse poolt valgustatud. See tagaks meile energia. Samal ajal oleks meil ligipääs ühele suurimale veevarule Kuul. Samuti ei ulatu temperatuur ekvaatoriaalsete laiuskraadide päevaste ekstreemsete temperatuuride tasemeni. See võimaldaks pikemaid ekspeditsioone ja rohkem võimalusi töötamiseks Kuu pinnal. Jääsulatusest saaks loodetavasti joogivee. Samuti võiks veest eraldada hapniku ja vesiniku ning kasutada seda hingamisõhu ja kütuse tootmiseks. Side oleks antud, sest astronoomilised raadiolained võivad seal toimida kasutatavatel sagedustel. Maagid võivad anda rohkem võimalusi 3D-trükkimiseks. Lõppkokkuvõttes oleks see koht tänuväärne ja annaks ilusa vaate maa peale.

Kuidas te kavatsete oma Kuu laagri ehitada? Kirjeldage tehnikat ja materjale, mida kasutate.

Eespool nimetatud meie baasi ehitamine toimub kahes etapis. Esimeses etapis tehakse kõik automaatselt ja robotite abil. Esimeses lähenemises saabub 3D-printeri robot koos mitmete "klompidega". Need blobid on õhukese membraani ja integreeritud ventilatsioonisüsteemiga täispuhutavad kupplid. Mobiilne 3D-printeri robot valmistab kuu kivide segu ja loob kindla ja kaitsva katte. Oluline on märkida, et 3D-trükkimise ala on ehitatud veidi peru. Teises etapis maanduvad astronaudid maandurisse, mille külge on kinnitatud 3 "ukseraami". Need saab lahti võtta ja moodustavad otsetoru maandurile ning on õhukindlalt maanduriga ühendatud. Elektrilise mehhanismi abil saab ukseraamide servi kuumutada, mille järel eemaldatakse 3D-printeri poorne kiht. See võimaldab otsest ja õhukindlat sulandumist klompidega.

Vesi
Toiduained
Elekter
Air

Nagu juba mainitud, oleme otsustanud ehitada kuulaagri Shackletoni kraatri servale. Mis puutub vette, siis tahtsime külmunud vett filtreerida, et seda üles sulatada ja lisada see veesüsteemi. Esimese lahendusena tahame ise lisada kraatrist hangitud vett veesüsteemi. Seejärel loputatakse see vesi ringlussevõtujaama. Pikaajalise lahendusena tahame paigaldada pumbasüsteemi, mis sulatab, filtreerib ja pumpab vett. Kui esialgse hankimisega tekib probleeme, siis võiks Kuumatkur aidata.

Toiduainesüsteem on samuti dünaamiline. Nii et alguses tarbitakse kaasa toodud toitu. Kuid niipea kui võimalik, läksime üle kodus kasvatatud toidule. Konkreetselt öeldes tahame kasvatada blobide vertikaalset põllumajandust. Seemnetega, mida oleme kaasa toonud, aga me toodaksime mullasegu, mis täiendaks kuutolmu vajalike mineraalidega. Toidu ühekülgsuse ületamiseks kasutaksime toidu 3D-printerit, millega saaksime valmistada erinevaid maitseainete ja tekstuuridega roogasid. Nii tahame säilitada meeskonna moraali, kuid luua ka rutiini.

Energiasüsteemina soovime võimaluse korral vältida tuumaenergiat, et vältida tarbetut kiirgust. Lisaks sellele tahame toota taastuvat energiaallikat meie päikesepaneelide abil, mille ehitame Shackletoni kraatri servale. Nii saame kasu lõunapooluse eelistest ja 90% päikesepaistet aastas. Kuid süsteemis on ka patareid. Neid saab kasutada kuuvankri või 3d-printeri roboti jaoks. Kogutud energiat kasutatakse ka põllutööde tõhusa LED-valgustuse, ventilatsioonisüsteemi ja vee ringlussevõtu süsteemi jaoks.

Õhusüsteem on integreeritud kõikidesse blobidesse alates Kuu missiooni algusest. Nii saab neid täispuhastada ja ühendada maanduris oleva hapnikusüsteemiga torude kaudu. Ventilatsiooni- ja filtreerimissüsteemina tahame teostada Mars Oxygen ISRU Experimenti (MOXIE), mis on samuti planeeritud Perseverance Roverile, suuremas mahus. See töötleb astronautide degenereeritud süsihappegaasi väikeseks puhtaks hapniku koguseks. Kuid loomulikult tahame kasutada ka tavapäraseid kliimaseadmeid, nagu neid kasutatakse ISS-is.

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.

Me katame oma baasi 3D-trükitud kuutolmu kihiga. See kaitseb meid kiirguse ja meteoriidivihma eest. Samal ajal on meil looduslik isolatsioon, mis hoiab meid turvaliselt äärmuslike temperatuurikõikumiste eest. Meie Kuu maanduri ülemine osa varustatakse samade isolatsioonidega nagu Rahvusvaheline kosmosejaam, nii et oleme ka seal kaitstud kiirguse eest. Kui see osa peaks meteoriitide poolt kahjustatud saama, saame maanduri alumist poolt kasutada üleujutusena. Kahjustuse korral saaks 3D-printrobot seda kihti parandada või astronaudid saaksid teha parandusi näiteks maanduri ülemisel osal. Maagid võiksid aidata ehitada varuosasid või kaitset edasiste laienduste jaoks. Nii maanduris kui ka liikuris olev klaas peab end tõestama ohutuna. Võrdlusena võiksime kasutada olemasolevaid aknaid nagu Cupola.

Kirjeldage oma Kuu laagri astronaudi meeskonna päeva Kuu peal.
Päev Kuulaagris algab "Main Blobis", kus asuvad "kuunautide" voodid. Pärast ärkamist saavad kuunautid võtta duši, käia tualetis või pesta hambaid "Community Blob'i" vannielementide juures. Pärast seda hommikuse rutiini saavad elanikud haarata "Farm Blobist" toitu ja neil on võimalus seda valmistada "Main Blobis" asuvas köögielemendis või nad võivad süüa toiduvarusid otse "Community Blobis". Kui nad on hommikusöögi lõpetanud, võivad nad teha trenni ühes ühenduse Blob'i spordielemendis. Kui väljas on eluterve temperatuur, võivad nad teha ekspeditsiooni, et täita veepaagid või saada mõned proovid Kuu pinnast, veest, maavaradest või muudest huvitavatest asjadest, mida nad leiavad. Ekskursiooniga võiksid nad ka teleskoope paigaldada või teha mõningaid remonditöid. Kui nad oma baasi tagasi jõuavad, võivad nad varem saadud näidiste kohta teha mõned uuringud. Pärast seda suurt töömahtu on kuuautidel vaba aega, mida nad võiksid kasutada maletamiseks, oma sugulastega vestlemiseks või uskumatu vaate nautimiseks maandurist välja. Kui nad on sellega valmis, peavad nad saama veel ühe söögi, samamoodi nagu varemgi. Kui nad on lõpetanud, peavad nad tegelema laiendustega, näiteks veepumba süsteemiga. Samuti tuleb teha selliseid asju nagu elutähtsate süsteemide hooldamine, nt vee eraldaja. Meeskonnatöödena peavad nad tegema midagi sellist, nagu "moonballi" või malet mängimine. Kui see ei oleks osa igapäevasest rutiinist, ei oleks elanikel lihtne ellu jääda. Kui päev lõpeb, peavad nad saama õhtusööki nagu iga söögikord varem. Enne magamaminekut on neil aega ka isiklikuks puhkuseks. Sel ajal võivad nad lugeda raamatut, pildistada või õppida muusikainstrumenti. Kõik isiklikud asjad hoitakse põhibloki voodiosades. Lõpuks võivad nad leida oma unistuse universumi voodist ja alustada järgmist mõttekella uue jõuga. Alusel on integreeritud hoiatussüsteem, mis lülitub sisse, kui on ohtlikud ohud. Kui on väga ebatõenäoline juhtum, et nad peavad baasi evakueerima, saavad nad maanduriga lahti dokkimiseks ja lennata koos ülejäänud kütusega tagasi Maale. Kui see ei pruugi olla võimalik, võivad nad koos maanduriga põgeneda kuhugi, kus mõni teine missioon saab nad üles võtta.



← Kõik projektid