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: Projekt Sequana

Cowes Enterprise College  Cowes    Ühendkuningriik 15-16-aastased Esimene koht - ESA liikmesriigid ja Kanada

3D-projekti väline vaataja

Projekti kirjeldus

[42]

Kirjeldage oma Moon Campi projekti.

Meie kuulaager on kavandatud esimeseks eelpostiks Kuu uurimis-, teadus- ja infrastruktuuri arendamiseks ning see on kavandatud nii, et see oleks elamiskõlblik kogu Kuu tsükli vältel. Kasutades kaitseks laavatoru, ei nõua seadeldis suuri kaevetöid ega rasket kiirguskaitset Maalt. Baas on jagatud erinevateks sektsioonideks, millest igaühel on oma eesmärk ja seadmed, näiteks meditsiiniline või hüdropooniline ravi, millest viimane lisab toitained hüdropoonilistesse lahtritesse minevasse vette, ning kasutab ka eksperimentaalset akvapoonikasüsteemi, et näha, kuidas kala areneb Kuu peal potentsiaalseks toiduallikaks. Baasi eesmärk on pääseda ligi kohalikele ressurssidele, näiteks kraatrite jääle, metallidele ja muudele maapinnal leiduvatele ressurssidele. Projekt on kavandatud baasi edasise laiendamise staadiumina, mis võimaldab suure meeskonna ja rohkemate ressursside kasutamist.

Kuhu sa tahad ehitada oma kuulaagri?

Kuu baas asub põhjapooluse lähedal. Oleme otsustanud, et see on parim asukoht, sest Kuu põhjapooluse lähedal on kraatrid, mille põhjas on veejää. Jääd saab kraatritest välja kaevandada ja tagasi baasi tuua. Põhjapooluse lähedus tähendab, et kraatrite juurde sõitvad sõidukid ei pea sõitma kaugele. See kaevandab jää enne baasi tagasipöördumist.
Meie baas on tõenäoliselt Philolaus'i kraatris, sest arvatakse, et seal on laavatorud. Poolustele lähemal olles jääb päike peaaegu pidevalt taevasse, nii et päikeseenergiat saab kasutada kogu aeg. Me tahame teha oma baasi laavatorusse, sest see kaitseb baasi kiirguse ja mikrometeoriitide eest. Kui laavatorud avastatakse kaugemal põhjas, kasutaksime hoopis neid.

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

Baasi ehitamiseks saadaksime moodulitest koosnevad osad kasuliku raketi kaudu. Seejärel kasutataks neid osi erinevate struktuuride ja sõidukite ehitamiseks. Baasi põrandat hakatakse ehitama alumiiniumist kolmnurksetest paneelidest, mille südamik on kuusnurkne, et säilitada tugevus, kuid vähendada kaalu, et vähendada kulusid. Seinad valmistatakse alumiiniumpostidest, mis moodustaksid kupli ja kolmekihilise plastkanga, nii et mis tahes lekkeid saaks tuvastada anduritega ja tuvastada, milline kiht (millised kihid) on läbi löönud. Sõidukid saadetakse üles osadena, mis on kergesti kokkupandavad, osad peavad olema piisavalt vastupidavad, et neid saaks jätkuvalt kasutada ilma remondita, kuid sõidukite remonti hoitakse maapinnal asuvas varjualuses, mis tehakse Maa pealt saadetud metallpaneelidest. Mahutid ja muud välised seadmed saadetakse üles osadena ja pannakse kokku Kuu peal.

Vesi
Toiduained
Elekter
Air

Pärast baasi rajamist lendab hüpperakett suborbitaalsel trajektooril kraatrite juurde, mille põhjas on jää, ja maandub kraatrile. Jää kaevandatakse ja ladustatakse radiaalselt eemaldatavates mahutites. Baasi tagasi jõudes laaditakse jää suurde metallpaaki. Kuu päeva jooksul kuumeneb mahuti päikese soojusenergia tõttu. Kui jää sulab, vajub vesi mahuti põhja. Vesi voolab mööda maetud torusid pumbajaama, et muuta vesi baasis kasutatavaks.

Toitu kasvatavad botaanikud hüdropoonikakambris. Hüdropoonika on toruridad, milles on iga 457,2 mm tagant augud. Torud on rööbastel, nii et neid saab teisaldada, et pääseda ligi teistele ridadele. Me kasvatame sojaube valkude, kaltsiumi ja rasvade saamiseks; bataati süsivesikute ja A-vitamiini saamiseks; pardid/partimunad valkude, B- ja D-vitamiini saamiseks; paprika C- ja E-vitamiini saamiseks ning rooskapsas K-vitamiini saamiseks; pardid peavad olema geneetiliselt mitmekesised, nii et võetakse viljastamata munarakud. Toidu valmistamiseks on olemas köök.

Päeval kasutatakse päikeseenergiat. Paneele on vaja kogu baasi toiteks ja ka akude laadimiseks ööseks. Et baasil oleks öösel piisavalt energiat, tuleb kasutada erinevaid energiaallikaid. Lahenduseks on kasutada vesiniku kütuseelemente, elektrolüüsides vett päeval, et muuta see H2-ks ja O2-ks, mida saab põletada, et vabastada energiat. Teine lahendus on RTG (Radioisotoop-Termiline-Tootmine), kuid selle tekitatud kiirguse tõttu ei ole see parim lahendus. Inimeste väljaheited võiks lagundada metaaniks ja põletada energia saamiseks.

Algne hapniku allikas imporditakse Maalt. Hapniku saamiseks elektrolüüsime vett. Selle protsessi käigus moodustub ka vesinikgaas, mida saab samas protsessis uuesti kasutada. Me elektrolüüsime Kuu jää sulatamisel saadud vett. Osaline kogus hapnikku saadakse Kuu maagides leiduvatest ühenditest, mille hulka kuuluvad alumiiniumoksiid, raud(||)oksiid, titaandioksiid, naatriumoksiid jne. Lämmastik tuleb tõenäoliselt importida Maalt.

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.

Kuulaager pakub kaitset kosmose ohtude eest, kuna see on ehitatud laavatoru sisse. See pakub kaitset mikrometeoriitide, äärmuslike temperatuuride ja ioniseeriva kiirguse eest, mis pärineb päikesest ja süvakosmosest. Seal saab olema kunstlik ööpäevaring, see tagab, et taimed/loomad käituvad normaalselt ja meeskonnaliikmete uni ei ole häiritud. Seintes on stabiilne hapniku ja niiskuse tase, et kõigil organismidel oleks elupaik, kus ellu jääda. Selleks, et meeskonna vaimne tervis ei halveneks, hoitakse kontakte sõprade ja pereliikmete vahel ning igale inimesele on lubatud üks kilogramm isiklikke asju. Treeningmasinad tagavad, et meeskonna lihased ja luustik ei lagune gravitatsiooni puudumise tõttu. Et laetud osakeste tekitatud staatiline elekter ei kahjustaks elektriseadmeid, maandatakse baas Kuu pinnale.

Kirjeldage oma Kuu laagri astronaudi meeskonna päeva Kuu peal.

Meeskonnal on rotatsiooniline unerežiim, nii et hädaolukorras on vähemalt 2 meeskonnaliiget ärkvel. Iga liige, kui nad ärkavad, pesevad ja söövad hommikusööki, seejärel alustavad nad tööd oma tööülesannetega, igal meeskonnaliikmel on mitu rolli, mida täita, ja missioonil on kaks töökoha eksperti, kes on ärkvel, samal ajal kui teised magavad. Meeskond jälgib süsteeme läbi baasi, et tagada, et ükski süsteem ei oleks kriitiline või muul moel katki. Kui mõni komponent või süsteem puruneb, siis viivad insenerid süsteemi või masina inseneri juurde, kui see on baasis, või sangarisse, kus seadmeid hoitakse, et nõuda rikkeid ja võimaldada kahjustatud objektidel jätkata missiooni teenimist, kui esemed on kahjustatud parandamatuseni, siis saadetakse asendused. Meeskond veab ka koristusmasinate poolt kogutud materjalid alla sulatusse, kus meeskonna metallurg, keda on üks, töötleb materjalid ja rafineerib need, et teha neist kasulikke ressursse ja hapnikku, kuna enamik maake on Kuu peal metallide oksiidide kujul. Botaanikud juhivad hüdropoonika- ja vesiviljelussüsteeme, et tagada, et baasis oleks piisavalt toitu, kuid toodetud toidust ei piisa tõenäoliselt täielikuks isevarustatuseks ja seega on vaja toiduvarusid Maalt, kuid kuna toitu kasvatatakse, siis suureneb aeg, mis kulub varustuslaevade vahel. Meeskond viib läbi teaduslikke eksperimente oma valdkonnas, et suurendada arusaamist Kuu kohta, näiteks selle geoloogilise struktuuri või madala gravitatsiooni mõju elusorganismidele. Need teadusuuringud aitavad suurendada meie arusaamist sellest, kuidas luua Kuu peal jätkusuutlik baas ning kuidas ja milliseid kohalikke ressursse saaks kasutada, et laiendada baasi ja suurendada selle rahvaarvu. Meeskond võiks uurida ka Kuu tööstuse ja ressursside kaevandamise plusse ja miinuseid, et neid saaks tulevikus kasutada suure kuubaasi või asula rajamisel. Meeskond võib hiljem projekti käigus ehitada ka uusi rajatisi, mis on saadetud Maalt või ehitatud Kuu ressurssidest ja varustusest. Enne Kuu ööbimist hindab meeskond baasi varutud ressursse ja energiat. Öö jooksul jälgivad nad vesiniku taset ja vajadusel lülitavad mõned süsteemid välja, et tagada, et baas säilitaks energiat kriitiliste süsteemide, näiteks elutalitluse jaoks.



← Kõik projektid