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: Moon Base Kernel
Michal Bylinan peruskoulu nro 310 Varsova Puola 14 Ensimmäinen sija - ESA:n jäsenvaltiot
Ulkoinen linkki 3d
Hankkeen kuvaus
Leirimme nimi, Moon Base Kernel, osoittaa sen roolin. Se on "siemen" suuremmalle elinympäristölle tulevaisuudessa. Kuun ja avaruuden intensiivisen tutkimisen lisäksi tällä leirillä pyritään tutkimaan elämän sopeutumista Kuuhun. Toisena tarkoituksena on saada alkuaineita ja materiaaleja Maata varten. Miehistö koostuu viidestä henkilöstä. Jokaisella heistä on useita erikoisaloja, jotka ovat välttämättömiä, jotta tällainen ryhmä voi toimia itsenäisesti. Päätimme hankkeesta, joka ei vaadi pitkälle meneviä töitä kuun maaperällä. Hankkeemme tärkeä piirre on sen modulaarisuus. Luotamme toistettaviin komponentteihin, jotka mahdollistavat moduulien helpon laajentamisen ja muuttamisen. Moduulien geometrinen muoto takaa mekaanisen vakauden. Suunnittelimme kompaktin rakenteen, jotta löysimme tasapainon riittävän suuren hyötytilan ja rakentamiseen käytettyjen materiaalien määrän välillä. Näin on helppo ylläpitää vakaat ilmakehäolosuhteet asumista varten. Vaaralliset laitteet (esim. RTG) sijaitsevat kaukana leiristä. Tärkein näkökohta on turvallisuus. Leiriä peittää noin 1 metrin paksuinen regoliitti. Tämä suojaa säteilyltä, meteoriiteilta ja mahdollisilta lämpötilan vaihteluilta. Jokainen moduuli on varustettu kunnonvalvontajärjestelmillä. Moduulit on yhdistetty toisiinsa kaksoisovilla, ja niissä on omat hätäpelastusjärjestelmät. Yhteys ulkoiseen ympäristöön on toteutettu telakoiden ja ilmalukkojen (1 tekninen ja 2 astronautteja varten) kautta, jotka toimivat myös ajoneuvojen autotalleina. Keinopainovoima toteutetaan kengissä olevien sähkömagneettisten kelojen ja kestomagneettien avulla. Sähkömagneettien virransyöttö kytketään kengän läheisyydessä olevan magneettikentän avulla. |
|||
Minne haluat rakentaa kuun leirin?
Lähellä Kuun napoja Miksi valitsit tämän paikan?
Valitsimme kraatterin etelänavan läheltä. Tärkein syy on se, että tällä alueella on löydetty jäätä. Kraatterien sisäosissa on ohuempi kerros irtonaista regoliittia. Tällaisella alueella on helpompi valmistella rakennustyömaata, ja se on vähemmän hankala laskeutujien kannalta (esim. pölyn puhaltaminen). Suosimme paikkoja lähellä kraatterin rinnettä, jotta pääsemme molemmille alueille - pysyvästi varjossa ja auringonvalossa. Tällaiset paikat tarjoavat meille jään läheisyyden ja mahdollisuuden käyttää aurinkosähköä. Kraatterin reunan läheisyys mahdollistaa alueen tutkimisen sen ulkopuolella. Miten aiot rakentaa kuuleirin? Mitä materiaaleja käyttäisit?
Ensimmäiset työt tehdään miehittämättömillä roboteilla. Ne valmistelevat maaston rakennuksia varten. Ensimmäiset moduulit rakennetaan Maasta tuotujen rakennusosien avulla. Kuljetettavien materiaalien painon minimoimiseksi ehdotamme, että seinät täytetään sisältä regoliitilla. Seuraavassa vaiheessa rakenteiden osat valmistetaan regoliitista saadusta aineesta. Se sisältää runsaasti kemiallisia alkuaineita, kuten happea, piitä, rautaa, kalsiumia, alumiinia, magnesiumia ja titaania. Siitä on mahdollista valmistaa komponentteja leirikehitystä varten. Tähän käytetään kaikkia mahdollisia menetelmiä (kemiallinen ja lämpökäsittely, 3D-tulostus, CNC-koneet). Selittäkää, miten kuuleirinne tarjoaa astronauteille:
|
|||
Vesi
|
Ruoka
|
Sähkö
|
Ilma
|
Asuttamisen alkuvaiheessa vettä kuljetetaan Maasta. Tukikohdan toimintaan tarvitaan kuitenkin suuria määriä vettä. Näin ollen seuraavassa vaiheessa vesi hankitaan Kuusta louhitusta jäästä. Se varastoidaan hapen ja vedyn muodossa, joka tuotetaan vedestä elektrolyysillä. Käytetty vesi puhdistetaan ja käytetään uudelleen. Muita vesilähteitä ovat ihmisen tuottamat biologiset jätteet (esimerkiksi ISS:n vedestä kierrätetään tällä hetkellä noin 80%). Akvaariota käytetään kuun vesieliöstön käyttäytymisen tutkimiseen ja se toimii myös veden varastointilaitoksena. |
Maasta toimitetaan seuraavat tuotteet: kylmäkuivattua ruokaa (kasviperäistä ja pääasiassa eläinperäistä), ihmiskehon moitteettoman toiminnan kannalta välttämättömiä peruskomponentteja (vitamiineja, aminohappoja, kivennäisaineita, proteiineja, kuituja, hiilihydraatteja jne.) ja kasvien kasvulle välttämättömiä typpipitoisia yhdisteitä. Kasvitieteellinen puutarha (aero- ja vesiviljelykasvit) ja akvaario (levät, simpukat ja muut vesieliöt) ovat paikallisia elintarvikkeiden lähteitä. Niitä käytetään myös valittujen lajien sopeutumisen tutkimiseen, koska ne ovat vastustuskykyisiä ankariin olosuhteisiin. Toinen ratkaisu on innovatiivinen menetelmä kasvipohjaisen lihan 3D-tulostamiseen. |
Tukikohdassamme on kolme ensisijaista energialähdettä: aurinkosähkövoimala, radioaktiivinen lämpösähkögeneraattori ja polttokennot vara- tai tilapäisenä energialähteenä (joka sijaitsee turvallisuussyistä kaukana tukikohdasta). Ylimääräinen energia varastoidaan tehokkaisiin akkuihin. |
Happi erotetaan vedestä ja varastoidaan säiliöihin. Typpi on tuotava Maasta, koska sitä ei ole riittävästi Kuussa. Leirillä on järjestelmät hiilidioksidin talteenottoon tai sen ohjaamiseen kasvien kasvattamiseen. |
Kuvaile yhden Kuuleirin astronautin päivää Kuussa...
Ihmisen vuorokausirytmistä johtuen päivän pituus leirillä on sama kuin maapallon päivä eli 24 tuntia. Valitsimme komentajan hänen melko vastuullisen asemansa vuoksi. Oletamme, että päivä jakautuu kolmeen suunnilleen yhtä suureen osaan: (1) nukkuminen, (2) ateriat, lepo, harjoitukset, (3) miehistön auttaminen, raskaammat ja kevyemmät työt. Esimerkki komentajan päivittäisestä aikataulusta yksityiskohtaisesti: 8.00 herätys / valmistautuminen päivään 8.30 fyysiset harjoitukset (1 tunti) 9.30 aamuvessa 10.00 aamiainen (1 tunti) 11.00 leirin parametrien valvonta 11.30 yhteistyö robottioperaattorin kanssa (1 tunti) 12.30 työpajan parametrien valvonta (1 tunti) 13.30 lounas (1 tunti) 14.30 lepo 15.00 keskusteleminen lääkärin/psykologin kanssa miehistön tilasta. 15.30 tutkimusyhteistyö kasvitieteilijän kanssa (1 tunti) 16.30 Kierrätysjärjestelmien parametrien tarkastus 17.00 Radioteleskoopin parametrien tarkistus 17.30 Tiimikokous 18.00 leirin parametrien tarkistaminen 18.30 illallinen 19.00 lepo / esim. shakkipeli ohjelmoijan kanssa (1 tunti) 20.00 Yhteys maapallon tukikohtaan (1 tunti) 21.00 fyysiset harjoitukset (1 tunti) 22.00 leirin parametrien tarkistaminen 22.30 iltakäymälä 23.00 rentoutuminen / hieronta tuolissa 23.30 valmistautuminen nukkumiseen |