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.

A.P.O.I.K.I.A.

  Kolmas sija - ESA:n jäsenvaltiot

1. Gymnasio of Polichni  Thessaloniki-Keski-Makedonia    Kreikka 12, 13, 14   0 / 4 Englanti


Ulkoinen linkki 3D-suunnitteluun


External URL to the team’s project (e.g. website or PDF):


https://corbywhite10.wixsite.com/space-expl-etwin/post/final-result-for-the-1st-gymnasio-of-polichni-moon-camp-completed

1.1 - Hankkeen kuvaus

Tervetuloa "A.P.O.I.K.I.A."-tapahtumaan. (APOLLO-Progress-Opportunity-International-Knowledge-Inspiration-ARTEMIS). Apoikia on kreikankielinen sana, joka tarkoittaa ihmisryhmän pysyvää sijoittautumista uuteen maahan. Tukikohtaamme kuuluu kolme rakennusta, joista toinen on maanalainen, kun taas ensimmäinen ja kolmas ovat maanpäällisiä, ja ne on ympäröity ulkopuolelta alhaalta regoliitilla, sitten regoliitilla ja joustavilla aurinkopaneeleilla suojaa ja sähköntuotantoa varten, ja niiden yläosa on valmistettu erityisestä suodatinsuojalasista. Ensimmäisessä rakennuksessa on pohjakerroksessa jään ja mineraalien louhinta- ja käsittelyalueet, 1. kerroksessa tuotanto-, kierrätys- ja veden, hapen ja hiilidioksidin varastointialueet ja 2. kerroksessa kasvihuone. Toisen rakennuksen -1. kerroksessa on astronauttien lääkintäkeskus, keittiö ja virkistysalue, ja -2. kerroksessa makuuhuoneet ja kylpyhuoneet. Kolmannessa rakennuksessa on pohjakerroksessa kuntosali ja korjausalue, 1. kerroksessa tutkimuslaboratorio ja tukikohdan valvontakeskus ja 2. kerroksessa observatorio ja viestintäkeskus. Tukikohdan ulkopuolella on robottikaivoskoneita, robottikuun rautatiejärjestelmä, raketti ja kolme Roveria.

1.2 - Miksi astronauttisi haluavat mennä Kuuhun ja rakentaa kuuleirin?

Hankkeen tavoitteena on Kuun kolonisointi ja tutkiminen ihmislajin kehityksen ja hyvinvoinnin edistämiseksi kulttuurisesta ja maantieteellisestä alkuperästä riippumatta. Sijaintinsa vuoksi Kuuta pidetään helppona ja edullisena kohteena, joka suosii televiestintää. Lisäksi tähtitieteellisten observatorioiden asentaminen esteettömiä havaintoja varten ilman ilmakehää suosii kokeiden tekemistä realistisissa "maan ulkopuolisissa" olosuhteissa, mikä edistää Aurinkokunnan laajempaa tutkimista. Polttoaineen tuotannon ansiosta Kuun maaperä tekee siitä välitankkausaseman ja laukaisualustan tähtienvälisiä matkoja varten pienemmillä energiakustannuksilla, ja sille on ominaista mineraalimateriaalien runsaus (He3, harvinaiset maametallit jne.), joita tarvitaan Maan kaivosteollisuudelle ja energian tuottamiselle fuusion avulla. Lisäksi aurinkoiset olosuhteet suosivat kasvien viljelyä ja aurinkoenergian varastointia. Avaruusmatkailun mahdollisuus on miellyttävä kannustin meille kaikille.

2.1.a - Mihin haluat rakentaa kuun leirin?

Shackletonin kraatteri

2.2.b - Miksi valitsitte tämän paikan?

Valitsimme Shackleton-kraatterin tukikohtamme rakentamiseen, koska sillä on monia etuja, joista on hyötyä kuuleirillemme. Ensinnäkin kuun navoilla on lähes jatkuvasti päivänvaloa, joka tuottaa energiaa. Louhimalla vesijäätä saamme happea hengitettäväksi, vettä juotavaksi ja vetyä polttoaineeksi. Koska kraatteri on niin suuri, voimme käyttää sitä suojana meteoriiteilta ja auringon säteilyltä. Asentamalla antennin Malapert-vuoren huipulle, lähelle Shackletonia, saamme pysyvän, suoran yhteyden Maahan. Lisäksi sijainti on ihanteellinen tähtitieteellistä tutkimusta varten.

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

Päätimme rakentaa kuuleirimme käyttämällä sekä maan että kuun materiaaleja. Suunnitelmamme on rakentaa se 3D-tulostimella, joka tuo osia Maasta, jotta voimme luoda tukikohdan päällysteen. Tukikohdan ulkovaipan rakentamisen aikana astronautit asettavat pysyvästi sisätilaan kokoontaitettavan puhallettavan talon, joka ylläpitää ihmiselle normaalit lämpötila- ja paineolosuhteet. Näin ulkovaippa saa muotonsa, eikä vaippaan käytetyllä regoliitilla ole kielteisiä vaikutuksia astronauttien terveyteen. Maasta tuomme mukanamme veden ja hapen kierrätysjärjestelmän, joustavat aurinkopaneelit, akut energian varastointia varten, tarvittavat varusteet ja työkalut ja lopuksi polttokennot veden ja energian varastointia varten. Lisäksi käytämme monia kuun materiaaleja; kuten aiemmin mainittiin, maaperästä otetaan talteen regoliittia, mineraaleja (ilmeniitti) ja vettä kiinteässä muodossa (jää). Käytämme myös kuusta saatavaa aurinkoenergiaa rakentamiseen ja päivittäiseen toimintaan.

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

Kuuleirimme rakennetaan Shackletonin kraatteriin, koska se tarjoaa monia etuja tukikohdan suojaamiseksi. Ensinnäkin kraatterin morfologia suojaa meitä meteoriiteilta ja auringon säteilyltä. Tätä lisää tapa, jolla suunnittelimme ja rakensimme tukikohtamme. Alueiden muoto ja sijoittelu ovat sellaisia, että ne tarjoavat eritasoista turvallisuutta. Esimerkiksi ensimmäisen ja kolmannen rakennuksen 2/3 on päällystetty regoliitilla, kun taas keskimmäinen kolmannes on päällystetty joustavilla aurinkopaneeleilla ja yläosa on peitetty erityisellä suodattimelta suojatulla lasilla. Toinen rakennus on rakennettu kokonaan maan alle, mikä lisää suojaa ja turvallisuutta. Maasta tuodut kokoontaitettavat puhallettavat alustat luovat ihanteelliset lämpötila- ja paineolosuhteet kestävää elämää varten kupolien sisällä. Kaikki rakennukset ovat ergonomisia, sillä ne on yhdistetty toisiinsa portaiden ja hissien avulla, jotta astronautit olisivat vähemmän alttiina kuun ympäristölle.

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.

Aluksi helpoin tapa tuottaa tarvittava teho on käyttää aurinkopaneeleita Shackletonin kraatterin huipulla ja tukikohdan keskellä. Mitä tulee ilmaan, se on aluksi siirrettävä Maasta korkeapainesäiliöissä. Tukikohdassa asuessa happea kierrätetään erityisellä järjestelmällä, jollaista käytetään ISS:llä. Toinen hapen lähde on veden elektrolyysi sekä kasvien, kuten levien ja muiden kasvien, viljely. Veden saannin osalta voidaan käyttää kolmea vaihtoehtoa yksin tai yhdessä: sulattaa jäätä Kuun navoilta korkeapainekammioissa, ottaa vettä Kuun mineraaleista, kuten ilmeniitistä, tai kierrättää nestemäistä jätettä. Myös kuun leirissä vallitsevalla paineella on merkitystä, sillä sen on oltava samanlainen kuin Maan ilmanpaine. Elintarvikehuoltoa varten siirretään Maasta erityisiä dehydratoituja elintarvikkeita ja ravintolisäaineita, kuten spirulinaa, ja niitä käytetään siihen asti, kunnes kasvihuoneemme tuotteet ovat saatavilla. Näitä tuotteita käytetään elintarvikkeita varten tarkoitetun 3D-tulostimen avulla, jonka kokoamme kuussa.

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

Astronauttien koulutusohjelmalla olisi pyrittävä varmistamaan astronauttien turvallisuus, korkea asiantuntemus eri aloilla sekä valmius kriisitilanteissa. Keston tulisi olla vähintään vuoden mittainen, lukuun ottamatta osaamisen asiantuntemustasoa, joka riippuu aiempien vuosien koulutuksesta ja työkokemuksesta.

Kutakin tehtävää varten astronauttiryhmän olisi koostuttava jäsenistä, joilla kullakin on asiantuntemusta vähintään yhdeltä tekniikan, luonnontieteiden, matematiikan, teknologian, robotiikan, biologian ja lääketieteen alalta. Heidän olisi osallistuttava psykometrisiin testeihin psykometrisen profiilinsa vuoksi.

Heillä pitäisi olla asiantuntijatietämys avaruusohjelman pöytäkirjoista kaikkien tehtävään osallistuvien virastojen osalta siihen mennessä, kun tehtävä toteutetaan. Heillä olisi oltava lentäjän lupakirja ja heidän olisi suoritettava useita tunteja korkean G:n koulutusta erityyppisillä lentokoneilla (SpaceX, Boeing, Sojuz). Maassa ollessaan heidän olisi suoritettava tiukka kuntoharjoittelu ja osallistuttava simulaatioihin, jotka koskevat painovoiman käsittelyä, avaruuskävelyjä, kuukävelyjä, robottijärjestelmien etäkäsittelyä, lentoonlähtöä ja laskeutumista sekä avaruusalusten telakoitumista. Ennen ensimmäistä kuulentoa heidän olisi pitänyt käydä kansainvälisellä avaruusasemalla, asua siellä, tehdä kokeita ja kohdata todellisia vaikeuksia ja haasteita, joita avaruudessa saattaa piillä.

Muut hankkeet: