moon_camp

Moon Camp Explorers Galleria 2019-2020

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: Crescent Dwellers

Lycée Français Charles Lepierre  Lissabon    Portugali Kolmas sija - ESA:n jäsenvaltiot ja Kanada

Ulkoinen linkki 3d

Hankkeen kuvaus

Kuun tukikohta rakennetaan maan alle, ennen kuin ihmiset saapuvat sinne pitkäaikaista oleskelua varten. Tukikohtaa ei rakenneta kokonaan heti, vaan se vie aikaa, mutta se voi valmistua seuraavien 10 vuoden aikana. Kuun materiaalien in situ -resurssien hyödyntäminen on välttämätöntä tukikohdan rakentamisen ja miehistömme tarpeiden tyydyttämisen kannalta. Tukikohta suojataan ulkoisilta uhkilta, kuten mikrometeoriiteilta, säteilyltä tai paineettomuudelta, paksujen regoliittiseinien ja maaperän avulla, jotka vahvistavat ulko- ja maanalaisia moduuleja. 3D-tulostuksen ja mönkijöiden apu on välttämätöntä, sillä ne rakentavat tukikohdan ja tarvittavat työkalut. Lisäksi ulkopuolelle voitaisiin ottaa käyttöön puhallettavia autonomisia tutkimuslaitteita, esimerkiksi teleskooppi. Pysyvä kuutukikohta voisi käynnistää ihmisen avaruustutkimuksen, sillä rakettien laukaisu olisi helpompaa ja polttoainetta olisi runsaasti veden elektrolyysistä vedyksi ja hapeksi saatavan polttoaineen ansiosta.

Minne haluat rakentaa kuun leirin?

Lähellä Kuun napoja

Miksi valitsit tämän paikan?

Kuun etelänapa on Kuun pinnan tunnetuin alue, jonka jokainen neliömetri on tutkittu ja kartoitettu perusteellisesti. Kuun akselin kallistus on 1,54 astetta, minkä vuoksi pohjois- ja etelänavalla on pysyvästi varjossa olevia alueita, joilla on suuria jääesiintymiä, sekä alueita, joilla auringonvalo on huomattavan pitkään (esimerkiksi Shackletonin kraatterin lähellä), mikä on erittäin hyödyllistä tukikohdan autonomian sekä lämpötilan ja säteilysuojelun kannalta. Lopuksi tukikohtamme tulee sijaitsemaan Kuun etelänavan kraattereissa, lähellä Shackletonin kraatteria.

Vesi
Ruoka
Sähkö
Ilma

Jotta kuussa olisi luotettava vesilähde, vesi kierrätettäisiin ensin kuutukikohdan jätteistä. Toiseksi leiri sijaitsee Kuun navoilla lähellä kuun jäätä, jota voidaan louhia ja jalostaa vedeksi. Maastoajoneuvot paikallistavat ja louhivat jään lämpöporien ja mikroaaltojen avulla, minkä jälkeen vesi voitaisiin erottaa elektrolyysin avulla hapeksi ja vedyksi ja käyttää maanviljelyyn ja ihmisravinnoksi.

Tukikohtamme tarjoaa astronauteillemme ruokaa Maasta tuotujen tarvikkeiden ja kuuhun siemeninä tuotujen kasvien avulla, jotka kasvavat tukikohdan sisällä hydroponisesti. Maasta tuodut ateriat ovat nesteytettäviä, ja ne on pakattu nopeasti tarjoiltaviin ja kevyisiin pakkauksiin, joita voidaan käyttää uudelleen 3d-tulostamalla. Levät (Chlorella Vulgaris) antaisivat miehistölle lähes kaikki välttämättömät vitamiinit, aminohapot ja riittävästi lipidejä, ja hydroponisessa viljelyssä kasvatettuja kasveja, kuten perunoita ja vihanneksia, ruokittaisiin vesi- ja ravinneliuoksella ilman likaa tai raskaita orgaanisia lannoitteita, mikä lisäisi hiilihydraatteja astronauttiemme ruokavalioon.

Kuutukikohdan pääasiallinen voimanlähde on aluksi Kilopower-niminen ydinfissioreaktori. Kilopower-projektia ja -kehitystä johtaa NASA, ja ne tarjoavat 1-10 kilowatin tehoista energiaa yhtäjaksoisesti 12-50 vuoden ajan, minkä lisäksi reaktorit ovat kevyitä, ja neljä reaktoria voisi helposti tuottaa tehoa tukikohdalle, jossa on neljän hengen miehistö. Tukikohdan loppuvaiheessa ja suuremman miehistön tukemiseksi voitaisiin käyttää polttokennoja, jotka tuottavat tehoa veden elektrolyysistä saatavan hapen ja vedyn avulla. Aurinkopaneeleita käytetään kuitenkin jonkin verran kulkijoiden tukemiseen.

Jotta astronautit saisivat hengitettävää ilmaa, tärkein lähde olisi veden elektrolyysi vedyksi ja hapeksi:
2 H2O → 2 H2 + O2 (huomaa, että prosessissa vapautuu kaksinkertainen määrä vetymolekyylejä, ja vety on myös erittäin helposti syttyvää ja räjähtävää, joten sen varastoiminen vaatii huolellisempia toimenpiteitä ja enemmän tilaa). Lisäksi levät (Chlorella Vulgaris) ja kasvit voisivat myös auttaa, sillä ne kuluttavat hiilidioksidia, vapauttavat happea ja poistavat luonnollisesti haihtuvia ja nestemäisiä orgaanisia epäpuhtauksia, kuten ammoniakkia tai bentseeniä, joita muodostuu ihmisten ja koneiden läsnäolon seurauksena järjestelmässä.

Miten aiot rakentaa kuuleirin? Mitä materiaaleja käyttäisit?

Tukikohta rakennettaisiin Kuun etelänavan kraattereihin, joissa olisi kulkijoita. Ympyränmuotoinen käyttöönotettava moduuli sijoitettaisiin kraatterin sisälle ja peitettäisiin kuupölyllä, sitten kaksi muuta moduulia kiinnitettäisiin ja peitettäisiin uudelleen, viimeinen kupolimoduuli sijoitettaisiin, mutta tällä kertaa sitä suojaisi 3d-tulostettu seinä, joka olisi tehty regoliitista tehdystä tahnasta ja joka olisi liitetty ulos johtaviin ilmalukkoihin. Sama rakennettaisiin toiseen läheiseen kraatteriin, jonka yhdistää puhallettava putkimoduuli. Kerrosten välillä voidaan kulkea hissillä. Päämateriaali on alumiiniseos, joka regoliitin kanssa pitää sisätilat paineistettuina.

Kuun ympäristö on astronauteille hyvin vaarallinen. Selitä, miten Kuuleirinne suojelee heitä.

Maanalaisen kuutukikohdan sisällä astronautit ovat suojassa ulkoisilta uhkilta, kuten mikrometeoriiteilta, roskilta, äärimmäisiltä lämpötiloilta ja säteilyltä. Leiri varmistaa hengitettävän ilman, tukee miehistön kaikkia tarpeita ja suojaa heitä Kuunpölyltä, joka tuhoaisi keuhkot ja aivosolut pitkän altistumisen jälkeen. Tämän estämiseksi astronautit suorittavat rutiinitarkkailua, ja avaruuspuvut puhdistetaan automaattisesti ennen ilmalukoista poistumista.

Kuvaile yhden Kuuleirin astronautin päivää Kuussa...

Tyypillinen päivä neljälle astronautillemme olisi herääminen aikaisin ja yksi tunti aikaa syödä, peseytyä, harjata hampaat ja valmistautua aamua varten. Sitten saatuaan yön yli valvontakeskuksesta aikataulunsa jokainen astronautti asettuu suorittamaan hänelle osoitettuja tehtäviä, joko suorittamaan kokeita, tarkistamaan laitteita, keräämään satoja ja leviä, ohjaamaan eri tehtäviä varten ulkoisia Rovereita, johtamaan tähtitieteellistä tutkimusta ja niin edelleen. Noin kello 13-1400 astronautit lounastavat yhdessä tai yksin ennen kuin he jatkavat tehtäviään. Iltapäivällä miehistön on suoritettava tukikohdan, koneiden ja järjestelmien huoltotöitä varmistaakseen, että kaikki toimii ja että kaikki on puhdistettu, sillä jopa kuupöly voi tunkeutua tukikohtaan EVA-pukujen kautta ja aiheuttaa vakavan terveysongelman. Kuun painovoima on 1/3 maapallon painovoimasta, joten astronauttien on treenattava säilyttääkseen lihas- ja luumassansa, joten joukkue pyhittää vähintään 1 tunnin harjoituksiin. 

Noin kello 2000 joukkue voi syödä päivällisen ennen kuin sillä on vapaata aikaa ottaa yhteyttä läheisiinsä ja rentoutua ennen lopullista nukkumaanmenoa. 

Miehistön on viikoittain ilmoittauduttava valvontakeskukselle, ja joskus sillä voi olla erityisiä tehtäviä, kuten EVA tai tapahtumia, esimerkiksi komentoseremonia tai etukäteen suunniteltu Kuusta Maahan -lähetys. Päivittäisten rutiinien ulkopuolella terveystarkastukset ovat pakollisia, ja he voivat nauttia yhteisistä aktiviteeteista (elokuvan katsominen, ...).


← Kaikki hankkeet