moon_camp

Moon Camp Explorers Galleria 2020-2021

Moon Camp Explorers:ssä jokaisen joukkueen tehtävänä on suunnitella 3D-suunnittelulla täydellinen kuun leiri Tinkercadin avulla. Heidän on myös selitettävä, miten he käyttävät paikallisia resursseja, suojaavat astronautteja avaruuden vaaroilta ja kuvaavat asumis- ja työskentelytilat.

Joukkue: I.E.S. LOS CASTILLOS

I.E.S. LOS CASTILLOS  ALCORCÓN (MADRID)    Espanja 12, 13

Ulkoinen linkki 3d

Hankkeen kuvaus

Kuuleirimme on laajennettava tukikohta, joka on suunniteltu laajennettavaksi, kun miehistö kasvaa tai kasvihuoneen ekosysteemit kasvavat. 

Vesi on kriittinen resurssi ihmisen elinympäristölle, joten leiri on sijoitettu pienen kraatterin viereen, jossa on vesijäätä, koska sen sisällä on pysyviä varjoisia alueita. Vesijää otetaan talteen ja muutetaan nesteeksi näiltä pimeiltä alueilta kontrolloidun sublimointiprosessin avulla.

Asutus on jaettu erilaisiin moduuleihin, joilla kullakin on oma tarkoituksensa, suunnittelunsa ja materiaalinsa, ja nämä mallit perustuvat kolmeen rakenteeseen:

Ensinnäkin kasvihuoneen kokoontaitettava rakenne, jonka avulla sen mittoja voidaan muuttaa mekaanisesti erikokoisten ekosysteemien vastaanottamiseksi.

Toiseksi kuusikulmaiset asuintilat asuintiloihin, varastoon, ruokasaliin tai kuntosaliin, joista osa on maan alla suojaamassa mikrometeoriiteilta.

Kolmanneksi jäykät rakenteet tehomoduulia, sukkulalavaa tai happisäiliöitä varten.

Pidämme kasvihuonetta ydinyksikkönä, joka on taitettava neljän puoliskon rakenne, jossa eri ympäristöt tuottavat happea ja hiilidioksidia kasvien fotosynteesin avulla ja elintarvikkeita vesiviljelyn avulla.

Energiaa saadaan aurinkopaneeleilla, jotka on jaettu leirin pinnalle laajalle alueelle, ja tähän tarkoitukseen varattu tila on melko suuri, koska auringonsäteiden ja leirin pinnan välinen kohtaamiskulma on laaja, joten auringonsäteet ovat vähän energisiä, ja kohtuullisen energiamäärän tuottamiseen tarvitaan paljon paneeleita.

Kierrätysmoduuli auttaa astronautteja saamaan vettä ja typpeä virtsasta ja ulosteista.

Minne haluat rakentaa kuun leirin?

Lähellä Kuun napoja

Miksi valitsit tämän paikan?

Kuuleirimme sijaitsee Ibn Bajjan kraatterin pohjoispuolella, noin 200 kilometrin päässä etelänavasta, jossa lämpötilat eivät ole niin äärimmäisiä auringonsäteiden suuremman kohtaamiskulman vuoksi.

Ibn Bajjan harju on lähes jatkuvasti valaistu, mikä on eduksi tukikohdan valaisemiselle ja aurinkopaneelien sijoittamiselle laitteiden virran saamiseksi. Samoin vesijää keskittyy kraatterin sisällä oleville pohjille, jotka ovat jatkuvasti varjossa.

Kraatterin koko, noin 2000 metrin syvyys, on riittävä, jotta sen sisällä olevilta varjoisilta alueilta voidaan poistaa vesijäätä ja muuttaa se nestemäiseksi vedeksi kontrolloidun sublimoinnin avulla putkistojen avulla. Uuttamisen jälkeen suoritetaan elektrolyysiprosessi, jonka avulla saadaan happea hengitykseen ja vetyä sukkulan polttoaineeksi.

Kraatterin 450 metriä korkealla harjanteella viestintäyhteydet Maahan ovat riittävät, eikä lisäsatelliittia tarvita kuten Kuun pimeällä puolella.

 

Miten aiot rakentaa kuuleirin? Mitä materiaaleja käyttäisit?

Leirin rakentamista varten lähetämme modulaarisia osia, jotka kootaan paikan päällä ja joista rakennetaan eri rakenteet.

Meidän on käytettävä mahdollisimman vähän tilaa, jotta voimme säästää energiaa tilojen jäähdyttämiseen ja tehokkaaseen paineistamiseen. Tästä syystä keskeinen päärakenne, jossa sijaitsevat asuintilat, kuntosali, ruokailutilat ja muut tärkeät tilat, on rakennettu lisäämällä pieniä moduuleja, joissa on kuusikulmaisia kasveja.

Tämä kuusikulmainen muoto mahdollistaa muiden moduulien lisäämisen pikkuhiljaa, kun miehistö kasvaa ja leiriin tulee lisää ihmisiä, jolloin astronautit ja instrumentit mahtuvat sisälle.

Näiden rakenteiden materiaalina käytetään toisiinsa kietoutuneita kevlar- ja mylar-kerroksia katossa.

Kasvihuone on rakennettu Hobermanin laajenevalla järjestelmällä, joten rakenne laajenee, kun sisällä olevat ekosysteemit kasvavat.

Kasvihuoneen ja päärakennuksen ulkoseinien peittämiseen käytämme ETFE:stä (etyleenitetrafluorieteeni) valmistettuja pneumaattisia paneeleita, jotka ovat läpinäkyviä ja jotka on täytetty vedellä. Kuun painovoima on kuudesosa Maan painovoimasta, joten paino ei ole kriittinen ongelma rakenteen vakauden kannalta.  

Kasvihuonetta ja päätyseiniä suojaa kaksinkertainen grafeenikerros, joka antaa rakenteelle kestävyyttä. 

 

Selittäkää, miten kuuleirinne tarjoaa astronauteille:
Vesi
Ruoka
Sähkö
Ilma

Kuten jo mainittiin, olemme päättäneet saada vesijäätä kraatterin sisällä olevilta pohjilta putkiston avulla, jossa suoritetaan hallittu sublimointiprosessi.
Koska paine on nolla, vesi on olemassa vain jäässä tai höyrynä. Kraatterin sisällä oleva vesijää on noin -240 ºC:n lämpötilassa, mutta kun sen lämpötila nousee -70 ºC:een, vesi sublimoituu höyryksi.
Laukaisemme pienen putken kraatterin pohjalle, lämmitämme jään kanssa kosketuksissa olevaa äärimmäistä aluetta putken sisällä olevalla pienellä lämmittimellä, joka nostaa jään paikallisen lämpötilan -70 ºC:een, suorittaa sublimoitumisen ja kerää höyryn ylös kraatteriin.
Sen jälkeen vesi jaetaan sen käyttötarkoituksen mukaan sen mukaan, meneekö se kasvihuoneeseen, taloihin vai johonkin muuhun leirimoduuliin.
Kuuleirissä vettä saadaan myös kierrätysmoduulista, jossa kierrätetään miehistön virtsaa ja ulosteita.

Kuten edellä mainittiin, rakennetaan kasvihuonemoduuli, jossa kasvatetaan ruokaa tukikohdan asukkaille. Ajatuksena on jakaa viljelykasvit kasvihuoneen sisällä oleviin eri osiin sen mukaan, kuinka paljon vettä ne tarvitsevat kasvuunsa.
Käytämme vesiviljelylaitetta yrttien ja vihannesten viljelyyn ja kalanviljelyyn sekä vesiviljelyyn.

Uusiutuvana energialähteenä meillä on auringonvalo, jota saamme leirin läheisyyteen sijoitettavien aurinkopaneelien avulla.
Meillä on energiageneraattoreita, jotka käyttävät veden sublimoitumista turbiinin pyörittämiseen sähköntuotantoa varten, ja tämä energia käytetään ja varastoidaan akkuihin.
Niitä ajanjaksoja varten, jolloin auringonsäteet eivät saavuta Kuun pintaa, esimerkiksi kuun auringonpimennyksen aikana, käytämme akkuihin kertynyttä energiaa.

Osa vedestä ohjataan energiavoimalaan, jossa se käsitellään ja muunnetaan elektrolyysin avulla hapen syöttämiseksi eri elinympäristöihin.
Maapallon ilmakehän ilma koostuu noin 75-prosenttisesti typestä ja 20-prosenttisesti hapesta.
Kasvihuoneen ekosysteemit tuottavat happea ja hiilidioksidia, ja typpi saadaan virtsan ja ulosteiden kierrätyksestä kierrätysmoduulissa.

Kuvaile yhden Kuuleirin astronautin päivää Kuussa...

Organisointi on olennaisen tärkeää miehistön hengissä pitämiseksi, joten valvontaan liittyvät päiväkirjatehtävät on järjestettävä, jotta ne pysyvät turvallisina. 

Ensinnäkin on tarpeen valvoa painetta elinympäristöjen sisällä, sillä jos paine laskee, koska ilmaa pääsee ulos elinympäristöistä, ihmiset voivat kuolla muutamassa minuutissa.

Toinen tärkeä prosessi, josta on huolehdittava, on elektrolyysi, koska tämä prosessi tuottaa happea, joka täydentää kasvihuoneen kasvien tuottamaa happea.

Vaikka voimme käyttää akkuja lyhyen ajanjakson ajan, aurinkopaneelit ovat tärkeitä energian tuottamiseksi, jotta voimme käyttää laitteita ja pitää painepumput käynnissä.

Miehistö jaetaan vuoroihin, jotta kaikki edelliset näkökohdat voidaan valvoa, ja lisäksi on oltava yövuoro, jotta joku on hereillä, jos järjestelmässä on vika tai ongelma ja se on korjattava.

Sitten on päivävuoro, jossa jokaisella on eri tehtävät leirin eri osissa.

Jokaisella vuorolla on taukoja, jolloin he voivat syödä ja olla tekemisissä muiden leiriläisten kanssa yhteisissä tiloissa, rentoutua tai käyttää esimerkiksi kuntosalia uniaikojaan unohtamatta.


← Kaikki hankkeet