moon_camp
vuorovaikutteinen kuva

Moon Camp Explorers 2022 - 2023 Projektigalleria

 

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

AMAGI

Shanghai Yue Kong Pao Senior Secondary School (YKPS)/ Shanghai Community International School (SCIS)  Shanghai-Shanghai    Kiina 13   0 / Englanti


Ulkoinen linkki 3D-suunnitteluun


Youtube Video Link:


1.1 - Hankkeen kuvaus

Rakentamamme kuuleiri on täydellinen ja riippuvainen leiri, joka voisi toimia itsestään ja täyttää sekä astronauttien jokapäiväisen elämän että kuututkimuksen tarpeet.

Ensinnäkin meillä on kasvihuone ja vesiviljelyhuone ruokaa varten, elektrolyysihuone, joka muuttaa veden hapeksi, robotti, joka kerää jäävettä, ja jätteiden kierrätyshuone, jossa on vielä enemmän vettä.

Meillä on myös kokeiluihin, asumiseen ja viihdyttämiseen erikoistuneita huoneita. Kaikki nämä huoneet sijoitetaan kupliin, jotka ovat ilmatäytteisiä, joihin pumpataan ilmaa. Niitä on kätevä kuljettaa, ja ne on myös helppo pystyttää. Lisäksi jos nämä kuplat laitetaan pinnan yläpuolelle, kuun maaperäkerroksen tulostaminen suoraan niiden pinnalle suurilla 3D-tulostimilla voisi suojata sitä tehokkaasti meteoriiteilta.

Energian saamiseksi aurinkoenergian lisäksi kaukana leiristä rakennetaan ydinvoimalaa. Matkustamista varten voisimme rakentaa maglevin. Maglev on nopea, ja kuun alhainen vetovoima antaa sille mahdollisuuden jäädä helpommin riippumaan. Maglev voisi paitsi kuljettaa ihmisiä asemalle, myös kuljettaa tarvikkeita takaisin leiriin.

1.2 - Miksi astronauttisi haluavat mennä Kuuhun ja rakentaa kuuleirin?

Ensinnäkin kuu ei ole planeetta, josta tiedämme kovin paljon. Vaikka jotkin maat lähettivät muutamia astronautteja Kuuhun, heidän siellä olonsa on ollut hyvin lyhyt. Siksi nämä astronautit eivät voi tehdä monia tutkimuksia ja tutkimuksia. Kuuleirin rakentaminen voisi kuitenkin ratkaista tämän ongelman. Koska leirin laitteistot pystyvät toimimaan itsenäisesti (ilman maan energiansaantia), astronautit voivat nyt viipyä siellä pidempään ja tehdä paljon enemmän tutkimuksia, mikä lisää kuun tuntemusta. Toiseksi kuuleiri voisi toimia keskuksena. Rakettien lennättäminen Maasta on kallista, koska tarvitaan paljon energiaa raketin työntämiseen avaruuteen. Kuun painovoima on kuitenkin alhaisempi, joten raketin lähettäminen avaruuteen maksaa vähemmän energiaa. Kuuleirin avulla ihmiset voisivat siis lähettää raketin osia Kuuhun, rakentaa sen ja lennättää sen sitten Kuusta.

2.1.a - Mihin haluat rakentaa kuun leirin?

Lähellä kuun napoja

2.2.b - Miksi valitsitte tämän paikan?

Valitsimme laavaputket, koska kuun laavaputkissa lämpötila on sopiva ihmisen selviytymiseen, joten astronauttien lämmittämiseen voitaisiin käyttää vähemmän energiaa. Laavaputkissa on myös turvallisempaa maan alla suojassa meteoriiteilta ja auringon säteilyltä. Toinen syy on se, että asuintilojen rakentaminen maanalaisiin putkiin on nopeampaa, eikä talon perustuksia tarvitse rakentaa uudelleen maan pinnalla. Laavaputkien avulla on myös helpompi rakentaa kiskoja maglev-järjestelmiä varten, joilla voidaan kuljettaa ihmisiä tai resursseja kuun halki.

2.2 Miten aiot rakentaa kuun leirin? Kuvaile, miten voit käyttää Kuun luonnonvaroja ja mitä materiaaleja sinun pitäisi tuoda Maasta.

Suunnittelimme sijoittavamme osan kuuleiristämme maanpinnan yläpuolelle ja osan laavaputken alle. Maanpäällisiin osiin kuuluvat aurinkopaneelit, lasertorni signaalin antamista varten, raketin laukaisutukikohta, istutusjärjestelmä, robotit (osat tuodaan maasta) jne. Osat, joihin ihmisten on mentävä sisään (kuten plantaasitalo), peitetään ensin puhallettavalla kuplalla (joka tuodaan maasta), jossa on ilmalukko, jotta se voidaan täyttää hapella (tietty määrä on tuotava maasta, ja osa valmistetaan myöhemmin). Sitten suuri 3D-tulostin (joka myös tuodaan maasta) tulostaa paksun kerroksen kuplan pinnalle, jotta se voidaan suojata meteoriitin hyökkäyksiltä. Kerroksen tulostusmateriaalina käytetään kuun maaperää.

Tehdään käytävä, joka johtaa laavaputkien sisäosaan. Laavaputken sisällä on suuri puhallettava kupla, jossa astronautit asuvat ja jossa on esimerkiksi makuuhuone ja viihdehuone. Suuren kuplan ympärillä on erilaisia pieniä kuplia, jotka suorittavat erilaisia tehtäviä, kuten tutkimusta, ruokaa ja happea (joka valmistetaan veden elektrolyysillä; vesi valmistetaan maanpäällisistä roboteista kerätystä vesijäästä).

Leirin ulkopuolella on ydinvoimala, joka tuottaa lisäenergiaa (koska ydinvoima on radioaktiivista, sen ei pitäisi olla lähellä leiriä). Rakennetaan maglev, jonka avulla astronautit voivat matkustaa sinne tai muihin kaukaisiin paikkoihin.

3.1 - Miten kuuleirinne suojaa ja tarjoaa astronauteille suojan Kuun ankaraa ympäristöä vastaan.

Kuuleirillämme on pinnalla tykkejä, jotka voivat ampua asteroideja pienemmiksi palasiksi, jolloin niistä on vähemmän haittaa kuuleirille. Pinnan rakenteet on peitetty 20 cm paksulla tiivistetyllä kuun lialla, joka voi jo suojata astronautteja auringon säteilyltä ja useimmilta siihen osuvilta asteroideilta. Vaikka asteroidi voisi vahingoittaa kuuleirin pintaa, asuinalueet ovat maan alla, joten se ei vaikuta niiden sisällä asuviin ihmisiin. Avaruudessa eläminen voi heikentää luun tiheyttä hyvin nopeasti, ja sen palauttamiseksi tarvitaan lisää kalsiumia, ja suojissamme on alueita, joilla voidaan kasvattaa ruokaa, kuten punajuurta/perunaa/riisiä, joka antaa paljon kalsiumia ihmiskeholle.

3.2 - Kuussa resurssit ovat hyvin niukat, mutta pitkien kuunmatkojen aikana astronautit eivät voi luottaa Maasta tuleviin täydennyslentoihin. Selittäkää, miten kuuleirinne tarjoaa astronauteille kestävän pääsyn perustarpeisiin, kuten veteen, ruokaan, ilmaan ja sähköön.

Vettä voidaan saada puhdistamalla vesijäätä tai jätteitämme juomakelpoisiksi nesteiksi, ja vesijäätä voidaan ottaa robottien avulla, jotka poraavat kuun napa-alueiden jäähattoihin.

Happea voidaan tuottaa elektrolysoidulla vedellä, jossa joko vesijäästä tai jätteistämme otettu vesi voidaan muuttaa vedyksi ja hapeksi, ja pieniä määriä voidaan tuottaa kasvien toimesta puutarhoissa tai kasvihuoneissa.

Alkuvaiheessa voimalaitoksen käyttämä energia on aurinkoenergiaa, jolla siirretään auringon energiaa sähköksi, ja sen jälkeen, kun ydinvoimalaitos on rakennettu, myöhemmissä vaiheissa kuun leirin käyttämä energia voidaan tuottaa maan alla sijaitsevista ydinvoimaloista. Rakettipolttoainetta, joka on vetyä, voidaan tuottaa myös elektrolyysivedellä.

Kuuleirillä syödään kasvihuoneen ja vesiviljelyhuoneen kasveja. 3D-tulostimella on kuitenkin mahdollisuus sekoittaa eri kasveja keinotekoiseen lihaan, joka on edelleen kasvia mutta näyttää ja maistuu lihalta, jolloin astronautit eivät kyllästy syömään samaa ruokaa uudelleen.

4.1 - Mitä sisältyisi astronauttien koulutusohjelmaan, joka auttaisi astronautteja valmistautumaan Kuun matkaan?

Perusasioiden osalta astronauttien on opittava teoriatietoa Kuusta ja heillä on oltava terve ja vahva keho. Sitten he tarvitsevat erityiskoulutusta sopeutuakseen kuun olosuhteisiin. Heidän on esimerkiksi vietettävä paljon aikaa vedessä (joka voi stimuloida kuun painovoimaa). Lopuksi heidän on opittava lisää teknisiä taitoja, kuten erityisten laitteiden käyttöä.

Muut hankkeet: