Moon Camp Explorers Galleria 2021-2022
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.
Team: Leni and Prudy
Sycamoren koulu Indianapolis Yhdysvallat 11, 10 2 / 2
Ulkoinen linkki 3d
Hankkeen kuvaus
Yksi tärkeimmistä tavoitteista on hyödyntää mahdollisimman paljon kuun luonnonvaroja kestävän kehityksen edistämiseksi. Rakennamme suojamme esimerkiksi lähelle etelänapaa, josta voidaan hakea jäävettä vedeksi ja happea kuun liasta elektrolyysin avulla, joten matka-aika on minimaalinen. Suojamme rakennetaan yhden kraatterin päälle (vähemmän kaivamistyötä), joka toimii veden varastona/altaana. Suunnittelemme myös aurinkoenergiajärjestelmän rakentamista, jossa on lämmönvaihto sähköä varten. Tavoitteena on myös tuoda kuuhun mahdollisimman vähän materiaaleja. Tuomme mukanamme esimerkiksi 3D-tulostimen, jotta voimme käyttää Kuusta haettuja materiaaleja tarvittavien laitteiden ja työkalujen tulostamiseen. Näin vältytään riippuvuudelta siitä, että päämaja tuo meille kriittisiä tarpeita. Jos meitä onnistaa, toivomme saavamme talteen jalometalleja, kuten platinaa, uraania ja kultaa. Aiomme myös rakentaa Advanced Plant Habitatin, joka on kasvukammio asemalla paitsi kasvitutkimusta varten myös ruokavarastoksi, jotta meidän ei tarvitse huolehtia siitä, että ruoka loppuu kesken. Ennen kaikkea toivomme myös, että tämä Moon Camp -hanke antaa korvaamatonta tietoa tuleville parannuksille ja laajennuksille kestävämpien ja elinkelpoisempien avaruusympäristöjen luomiseksi, kuten omavaraisemman energian, kuten helium-3:n, tuottamiseksi, jota voidaan käyttää muiden avaruusasemien voimanlähteenä ja joka vähentää tarpeettomia avaruusmatkoja polttoaineen hankkimiseksi avaruuteen. Rajoitus: Tämä tehdään olettaen, että maan painovoima on olemassa. |
||||
Minne haluat rakentaa kuun leirin?
Lähellä kuun napoja Miksi valitsit tämän paikan?
Rakennamme kuuleirimme lähelle etelänapaa, koska NASA:n mukaan se on paras paikka jään ja muiden mineraalivarojen löytämiseksi. Vesi on välttämätöntä ihmisen tutkimusmatkailun edistämisessä, koska sitä voitaisiin käyttää juomiseen, laitteiden jäähdyttämiseen, hengittämiseen ja rakettipolttoaineen valmistamiseen kauemmas aurinkokuntaan suuntautuvia tehtäviä varten. Kuun etelänavan muut ääripäät eivät ole niin pimeitä ja kylmiä, sillä joillakin alueilla auringonvalo kylpee pitkiä aikoja, mikä mahdollistaa auringonvalon keräämisen kuutukikohdan valaisemiseksi ja laitteiden käyttövoiman saamiseksi. Miten aiotte rakentaa kuukampuksenne? Mitä materiaaleja aiotte käyttää?
Suoja rakennetaan lähelle etelänapaa, jossa lämpötilat ovat suhteellisen sopivat ihmisille ja jossa jääveden haku on lyhyempää. Rovers kaivaa ensin maata, jossa on maan alle johtava käytävä asuintiloihin, kuun wc:hen, jossa on roskienpuristin, tutkimuslaboratorio, jossa on ilmasuihku, kylmä pesuallas ja kuuma pesuallas vettä varten. Polyeteenistä rakennetaan kuutiomainen rakenne, jossa on ilmatiivis ovi ja seinät maanpinnan yläpuolella ja jossa on kolme kerrosta, joissa on hapensaanti: |
||||
Vesi
|
Ruoka
|
Sähkö
|
Ilma
|
Suojaus
|
Vettä voidaan hakea molemmilta navoilta, joissa meidän on louhittava vettä jäävesialtaista. Haemme vettä ensin etelänavalta, koska se on lähempänä suojaamme. Lähetämme kulkijoita paikantamaan jäisiä paikkoja. Sen jälkeen roverit laukeavat ja räjäyttävät kuun likaa ja soraa tyhjiön kaltaisiin laitteisiinsa, joissa vesi erotetaan ja varastoidaan vesihiukkaset. Tulevaisuuden vesilähteitä varten tutkimme jätteistä saatavan veden kierrätysmahdollisuuksia (esimerkiksi NASA:n tekniikalla, jolla virtsasta voidaan ottaa talteen jopa 85% vettä ja jätekosteudesta 92%). |
Kun astronautit uskaltautuvat kauemmas avaruuteen, astronauttien ruokkiminen aiheuttaa useita ainutlaatuisia haasteita. Advanced Plant Habitat on asemalla sijaitseva kasvukammio kasvien tutkimista ja ravinnonsaantia varten. Se käyttää LED-valoja ja huokoista savialustaa, jossa on kontrolloidusti vapautuvaa lannoitetta veden, ravinteiden ja hapen toimittamiseksi kasvien juurille. Toinen uusi menetelmä on kasvattaa suurempia kasveja avaruudessa, jossa käytetään yksiköitä, jotka ovat halvempia valmistaa, joiden vedenpidätyskyky on suurempi, jotka tarjoavat enemmän tilaa juurten kasvulle ja jotka ovat täysin passiivinen järjestelmä. |
Kuun asuinalueiden skaalautuvassa ratkaisussa olisi kyse lämmönvaihtojärjestelmästä, joka koostuisi useista peileistä, käsitellystä kuun maaperästä, lämpövoimakoneesta ja lämpöputkista. Päivällä moottoria voidaan käyttää suoraan auringon tuottamalla aurinkoenergialla, joka samalla varastoi ylimääräisen lämmön lämpömassaan. Yöllä lämpövoimakone pysyy käynnissä vapauttamalla energiaa lämpömassasta. Kylmä ja kuuma nielu sijaitsevat maan alla löyhässä regoliittitasossa. |
Hapen keräämiseksi meidän on kerättävä kuun maaperää ja käytettävä siihen elektrolyysiä. Tätä varten on käytettävä menetelmää, jota kutsutaan sulasuolaelektrolyysiksi ja jossa regoliitti asetetaan metallikoriin, jossa on sulaa kalsiumkloridisuolaa, joka toimii elektrolyyttinä ja joka kuumennetaan 950 °C:een aurinkoenergian avulla. Kun sähkövirta on kytketty, se poistaa hapen ja siirtää suolan anodille, josta se voidaan helposti poistaa. Lisäksi jäljelle jäävä metalli on käyttökelpoista. |
Kuun lämpötila vaihtelee ilmakehän puuttumisen vuoksi. Astronautit voivat nauttia kylpemisestä suuressa vesialtaassa (joka on louhittu Kuun navoista) päivisin hirvittävän kuumuuden ja säteilyn aikana ja pysyä lämpimänä pakkasyönä peileistä, käsitellystä kuun maaperästä, lämpövoimakoneista ja lämpöputkista koostuvan lämmönvaihtojärjestelmän avulla. Meteoriittien torjunnassa käytetään älykkäitä robotteja mahdollisten suurten meteorien havaitsemiseen ja ampumiseen, koska jotkut meteorit voivat olla talon kokoisia. |
Kuvaile yhden Kuuleirin astronautin päivää Kuussa...
Koti-ikävä iskee minuun heti herättyäni. Koska olen yksi kahdesta kuussa olevasta ihmisestä, on vaikea olla kaipaamatta ystäviä ja perhettä kotona, puhumattakaan Doordashin toimittaman herkullisen ruoan mukavuudesta. Täällä kuussa meidän on tehtävä töitä hapen, veden, ruoan ja virran eteen. No niin! Olen täällä ja valmis astronauttipäivääni! Aamulla ennen hampaiden pesua ja porkkana-aamiaista kumppanini ja minun on tehtävä päivittäiset tehtävät: Varmista, että happipitoisuus on asetettu oikein Kun robotit ovat valmiita, puemme kypärät ja puvut päähämme ja lähetämme robotit tekemään työnsä. Kun minä valvon vedenhakurobotteja, parini valvoo hapenhakurobotteja. Nautittuamme lounaaksi salaattia ja viilennettyämme itseämme altaassa harjoittelun ohessa, laitoimme taas kypärät ja puvut päällemme toivottaaksemme robottimme tervetulleiksi kovan työpäivän jälkeen. Puhdistamme ja tarkistamme robotit varmistaaksemme, että ne ovat kunnossa, ennen kuin kirjoitamme iltaraportit. Kun olemme nauttineet rentouttavan illallisen ja katsoneet illalla YouTubea, on nukkumaanmenoaika. Yö ulkona! |