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.

PSPTH2

Thessalonikin yliopiston kokeellinen koulu-Primäärikoulu  Thessaloniki-Keski-Makedonia    Kreikka 10   0 / 2 Englanti


Ulkoinen linkki 3D-suunnitteluun


1.1 - Hankkeen kuvaus

Hankkeen tavoitteena on rakentaa kuuhun tukikohta, jossa astronautit voivat asua ja työskennellä. Se koostuu kupolikokonaisuudesta, johon kuuluu kaksikerroksisia rakennuksia, joissa on kasveja ja puita astronauttien asumista varten, täydet kylpyhuoneet, huoneet, joissa on sängyt, toimistot, joissa he voivat työskennellä, kuntosali, jossa he voivat ylläpitää fyysistä kuntoaan, ja viestintäasema Maan kanssa. Siihen kuuluu myös ruoka- ja vesivarastoja, laboratorioita ja raaka-ainevarastoja, jotka sijoitetaan kraatterien pohjalle niin, että ne ovat lähellä jäätä, polttoainevarastoja sekä rakettien ja tutkimusalusten laukaisupaikkoja. Siihen kuuluu myös korkeita torneja, joissa on aurinkopaneelit aurinkoenergian keräämiseksi, sekä ydinfuusiovoimala. Lopuksi se sisältää rakennuksen, jossa on laboratorioita, joissa astronautit tekevät kokeita ja tutkivat kuuta. Koko kompleksi suojataan erityisesti kosmiselta säteilyltä, happivuodoilta sekä ilmanpaineen ja lämpötilan äkillisiltä muutoksilta.

1.2 - Miksi astronauttisi haluavat mennä Kuuhun ja rakentaa kuuleirin?

Maapallon väkiluku kasvaa jatkuvasti. Samaan aikaan luonnonvarat loppuvat, ja tiedemiehet tunnustavat, että ihmiskunnan selviytyminen edellyttää muiden planeettojen asuttamista. Kuu on samaan aikaan planeetta, jolla on tarvittavat edellytykset toimia ihmisten tukikohtana muiden planeettojen tutkimisessa.

2.1.a - Mihin haluat rakentaa kuun leirin?

Lähellä kuun napoja

2.2.b - Miksi valitsitte tämän paikan?

Kuun navoilla sijaitsee kaksi sen suurinta kraatteria (Shackleton ja Peary). Niiden pohjat ovat pysyvästi varjossa, lämpötilat ovat hyvin alhaiset ja ne ovat paljon paremmin suojassa auringon säteilyltä kuin päiväntasaajalla. Samaan aikaan kraattereiden yläosissa on 30-40oC:n lämpötilat, jotka ovat hyvin lähellä maapallon lämpötiloja. Kraatterien pohjalla on jäävarastoja (noin 300 miljoonaa tonnia pohjoisnavalla ja 150 miljoonaa tonnia etelänavalla). Tästä jäästä voidaan tuottaa juomavettä, happea, rakettipolttoainetta ja ydinenergiaa.

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

Materiaalien kuljettaminen maasta on erittäin kallista ja tehotonta. Rakentaminen tehdään siis kuusta löytyvillä materiaaleilla ja 3D-tulostustekniikalla. Avaruusalus laskeutuu kuuhun ja sen sisältä puhalletaan ilmapallo, jonka päälle rakennetaan katos, joka suojaa astronautteja avaruuden lämpötiloilta, säteilyltä ja tyhjiöltä. Sitten 3D-tulostimella rakennetaan avaruusaseman rakennukset. Kuussa on monia luonnonvaroja, joista olisi hyötyä avaruustukikohdan rakentamisessa ja toiminnassa. Siellä on jäätä, josta voimme saada nestemäistä happea, vetyä ja vettä. Siellä on myös hyödyllisiä metalleja, kuten piitä, titaania, rautaa, fosforia, rikkiä, alumiinia ja magnesiumia, joista voidaan valmistaa polttoainetta ja rakentaa tukikohdan rakennuksia. Siellä on myös helium-3:a, jota tarvitaan energian tuottamiseen ydinfuusion avulla. Tämä energia on turvallista, vaatii vain vähän panoksia ja sitä tuotetaan suuria määriä, mikä tekee siitä erittäin tehokasta. Voimme myös hyödyntää asteroideja hinaamalla ne Kuun kiertoradalle ja hyödyntämällä niiden sisältämiä metalleja ja muita komponentteja. Kuun kirkkaalla puolella on paljon valoa, jonka voimme valjastaa tuottamaan aurinkoenergiaa. Painovoiman puute helpottaa myös rakettien laukaisua, koska raketit tarvitsevat vähemmän polttoainetta laukaisuun, joten ne voivat olla kooltaan pienempiä. Painovoiman puute helpottaa myös korkeiden ja ohuiden rakennusten rakentamista aurinkopaneelien asentamiseksi ja aurinkoenergian ottamiseksi käyttöön pidemmäksi aikaa Kuun kiertoradalla. Korkeat rakennukset ovat erittäin hyödyllisiä erityisesti Kuun navoilla, missä kraatterien varjoisissa osissa on paljon jäävarastoja mutta ei valoa. Kuu on myös Maata lähin planeetta, ja kuuhun pääseminen kestää vähemmän aikaa, joten astronautit eivät altistu kosmiselle säteilylle pitkään matkansa aikana.

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

Astronautit asuvat rakennuksiin sisältyvässä kupolissa, jonka seinät ovat hyvin paksut ja valmistettu titaanista, raudasta ja alumiinista, joita kuussa on runsaasti. Näin he ovat suojassa avaruuden lämpötilalta, säteilyltä ja tyhjiöltä. Tukikohtaa suojelee meteoriiteilta myös kuun kiertoradalla oleva kone, joka hinaa meteoriitteja ja asettaa ne kiertoradalle tai tuo ne kuuhun, jotta niiden alkuaineet voidaan hyödyntää.

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.

Tarjoamme niille ruokaa pienillä kasvattamoilla, jotka rakennamme kuun pinnalle ja jotka ovat yhtä suojattuja kuin astronauttien kodit. Siellä on sopivat olosuhteet syötävien kasvien ja syötäviä hedelmiä tuottavien kasvien, kuten vihannesten, hedelmien ja palkokasvien viljelyyn. Veden saannin varmistamiseksi otamme jäätä kuun navoilta ja laitamme sen erityisiin koneisiin, jotka käsittelevät sen säilyttäen sen astronauttien kannalta hyödylliset osat, kuten esimerkiksi veden. Loput osat, kuten vety, käytetään polttoaineeksi. Hapen tuotannossa hyödynnämme kuussa olevia jäätyneitä nesteitä, jotka sisältävät happea nestemäisessä muodossa. Regoliittia, kuussa runsaasti esiintyvää kiveä, joka sisältää myös happea, käytetään myös. Lopuksi voimme tuottaa energiaa eri tavoin ja eri tavoin. Voimme tuottaa ydinenergiaa ydinfuusion avulla, joka on erittäin turvallinen ja tehokas ydinenergian muoto. Voimme myös tuottaa aurinkoenergiaa rakentamalla kuun maaperään asennettuja aurinkopaneeleita ja hyvin korkeita torneja. Nämä tornit voidaan sijoittaa jopa kuun kraattereihin, eli sinne, missä käsittelemme jäätyneitä nesteitä. Voimme myös tuottaa kemiallista energiaa hyödyntämällä kuun lähellä kulkevien meteoriittien kemiallisia alkuaineita.

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

Aluksi siihen sisältyisi harjoitusohjelma, jossa simulaattoreilla harjoiteltaisiin monissa olosuhteissa ja eri vaikeusasteissa, jotta astronautit tietäisivät, mitä tehdä, kun he kohtaavat nämä olosuhteet avaruudessa, esimerkiksi jos heidän on poistuttava aluksesta tai tukikohdasta korjaamaan vikaa. Käyttäisimme rakettisimulaattoria, jolla heidät perehdytettäisiin aluksen ohjaamiseen, painottomuussimulaattoria, jolla heidät perehdytettäisiin painovoiman puutteeseen kuussa, monirengassimulaattoria, jolla astronauttia voidaan pyörittää useilla akseleilla, ja simulaattoria, jolla heidät valmistettaisiin suuriin nopeusolosuhteisiin ja paineeseen, kun he astuvat maan ilmakehään tai poistuvat siitä. Myös harjoitusohjelma on välttämätön, koska kuussa painovoiman puuttuessa astronauttien on tehtävä paljon vähemmän työtä liikuttaakseen ruumiinosiaan, mikä heikentää lihaksia tukikohdassa oleskelun aikana. Lopuksi meidän on valmisteltava heitä henkisesti, jotta he voivat kestää pitkän aikaa yksin avaruudessa.

Muut hankkeet: