moon_camp

Moon Camp Pioneers Galleria 2020-2021

Moon Camp Pioneers:ssä jokaisen tiimin tehtävänä on 3D-suunnitella täydellinen kuun leiri Fusion 360:n avulla. Heidän on myös selitettävä, miten he käyttävät paikallisia resursseja, suojaavat astronautteja avaruuden vaaroilta ja kuvaavat asumis- ja työskentelytilat.

Joukkue: I.E.S. LOS CASTILLOS

I.E.S. LOS CASTILLOS  ALCORCÓN (MADRID)    Espanja 16, 15

3D-projektin ulkoinen katseluohjelma

Hankkeen kuvaus

Kuuleirimme on laajennettava tukikohta, joka on suunniteltu laajennettavaksi, kun miehistö kasvaa tai kasvihuoneen ekosysteemit kasvavat. 

Vesi on kriittinen resurssi ihmisen elinympäristölle, joten leiri on sijoitettu pienen kraatterin viereen, jossa on vesijäätä, koska sen sisällä on pysyviä varjoisia alueita. Vesijää otetaan talteen ja muutetaan nesteeksi näiltä pimeiltä alueilta kontrolloidun sublimointiprosessin avulla.

Asutus on jaettu erilaisiin moduuleihin, joilla kullakin on oma tarkoituksensa, suunnittelunsa ja materiaalinsa, ja nämä mallit perustuvat kolmeen eri rakenteeseen:

Ensinnäkin kasvihuoneen kokoontaitettava rakenne, jonka avulla sen mittoja voidaan muuttaa mekaanisesti erikokoisten ekosysteemien vastaanottamiseksi.

Toiseksi, puhallettavat elinympäristöt asuintiloja, varastoa, ruokasalia tai kuntosalia varten, jotka voidaan puhaltaa paikan päällä, jotta niiden tilavuus riittää miehistön käyttöön.

Kolmanneksi jäykät rakenteet tehomoduulia, sukkulalavaa tai happisäiliöitä varten.

Pidämme kasvihuonetta ydinyksikkönä, joka on keskelle sijoitettu kokoontaitettava kolmen kupolin rakenne, jossa on kolme erilaista ympäristöä, jotka tuottavat happea ja hiilidioksidia kasvien fotosynteesin avulla, ruokaa vesiviljelyn avulla ja globaalia lämpötilan säätöä. Tämä ydinyksikkö yhdistää muut moduulit toisiinsa taittokäytävien kautta.

Energiaa saadaan aurinkopaneeleilla, jotka on jaettu leirin pinnalle laajalle alueelle, ja tähän tarkoitukseen varattu tila on melko suuri, koska auringonsäteiden ja leirin pinnan välinen kohtaamiskulma on laaja, joten auringonsäteet ovat vähän energisiä, ja kohtuullisen energiamäärän tuottamiseen tarvitaan paljon paneeleita.

Kierrätysmoduuli auttaa astronautteja saamaan vettä ja typpeä virtsasta ja ulosteista.

Minne haluat rakentaa kuun leirin?

Kuuleirimme sijaitsee Ibn Bajjan kraatterin pohjoispuolella, noin 200 kilometrin päässä etelänavasta, jossa lämpötilat eivät ole niin äärimmäisiä auringonsäteiden suuremman kohtaamiskulman vuoksi.

Ibn Bajjan harju on lähes jatkuvasti valaistu, etuna on valaista tukikohta ja sijoittaa aurinkopaneelit laitteiden virranlähteeksi. Samoin vesijää keskittyy kraatterin sisällä oleville pohjien pysyvästi varjostetuille alueille.

Kraatterin koko, noin 2000 metrin syvyys, on riittävä, jotta sen sisällä olevilta varjoisilta alueilta voidaan poistaa vesijäätä ja muuttaa se nestemäiseksi vedeksi kontrolloidun sublimoinnin avulla putkistojen avulla. Uuttamisen jälkeen suoritetaan elektrolyysiprosessi, jonka avulla saadaan happea hengitykseen ja vetyä sukkulan polttoaineeksi.

Kraatterin 450 metriä korkealla harjanteella viestintäyhteydet Maahan ovat riittävät, eikä lisäsatelliittia tarvita kuten Kuun pimeällä puolella.

 

Miten aiot rakentaa kuuleirin? Kuvaile käyttämäsi tekniikat ja materiaalit.

Leirin rakentamiseksi lähetämme modulaarisia osia, jotka kootaan ja puhalletaan paikan päällä, jolloin eri rakenteet muodostuvat.

Meidän on käytettävä mahdollisimman vähän tilaa, jotta voimme säästää energiaa tilojen jäähdyttämiseen ja tehokkaaseen toimintaan. paineistaminen .

Ydinyksikköön on liitetty joustavia kanavia pitkin jäykkiä rakenteita, kuten sotahuonemoduuli, sukkulan laukaisulaite tai energiavoimalaitos. Kaikki muut moduulit, kuten asuintilat, kuntosali ja viestintähuone, ovat puhallettavia elinympäristöjä.

Näitä asuintiloja laajennetaan ulospäin, jolloin ne tuottavat juuri sen verran tilaa, mitä miehistö tarvitsee, ja niihin mahtuvat astronautit ja instrumentit. Kun moduulit on laajennettu, niiden muoto on sylinterinmuotoinen, mikä johtuu ulkoisen tyhjiön ja sisäisen paineen välisestä paine-erosta.

Näiden ilmatäytteisten rakenteiden materiaalina käytetään toisiinsa kietoutuneita kevlar- ja mylar-kerroksia.

Kasvihuone on rakennettu Hobermanin laajenevalla geodeettisella kupolijärjestelmällä, joten rakenne laajenee sitä mukaa, kun sisällä olevat ekosysteemit kasvavat. Tämä ydinyksikkö on suunniteltu kolminkertaiseksi kupolimoduuliksi, jossa sovelletaan kaksoiskuplateoriaa, jotta mahdollisimman suuri tila voidaan kattaa mahdollisimman vähällä materiaalilla.

Ydinyksikön ulkopinnan peittämiseen käytämme ETFE:stä valmistettuja pneumaattisia paneeleita (etyleenitetrafluorieteeni) läpinäkyvä ja täynnä vettä. Kuun painovoima on kuudesosa Maan painovoimasta, joten paino ei ole kriittinen ongelma rakenteen vakauden kannalta.  

Tätä ydinyksikköä suojaa kaksinkertainen grafeenikerros, joka antaa rakenteelle kestävyyttä. 

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

Suurimmat uhat ovat äärimmäiset lämpötilat, avaruudesta tuleva säteily ja mahdollisuus joutua mikrometeoriitin iskemäksi.

Alueella, jossa leiri sijaitsee, ei ole jyrkkiä lämpötilan muutoksia, mutta varmuuden vuoksi voimme muuttaa lämpötilaa taitettavien asuinympäristöjen sisällä muuttamalla niiden tilavuutta, koska paine sisällä on vakio ja jakamalla lämpöenergiaa koko leiriin.

Ydinyksikön ulkopinnan peittämiseen käytämme kaksinkertaista ohutta grafeenikerrosta, joka suojaa ETFE:stä valmistettuja pneumaattisia peitelevyjä iskuilta (Etyleenitetrafluorieteeni) täynnä vettä. Tämä vesi absorboi kosmista säteilyä, ja kaksinkertainen grafeenikerros suojaa rakennetta iskuilta. Puhallettavissa moduuleissa käytetyt materiaalit, kevlar ja mylar, estävät säteilyä vaikuttamasta miehistöön.

Ilmatäytteisten elinympäristöjen kerrokset on valmistettu kestävistä materiaaleista, kuten kevlarista ja mylarista, jotta leirin eri ilmatäytteiset moduulit ovat suojassa säteilyltä ja mikrometeoriiteilta.

Selittäkää, miten kuuleirinne tarjoaa astronauteille:
Vesi
Ruoka
Sähkö
Ilma

Kuten jo mainittiin, olemme päättäneet saada vesijäätä kraatterin sisällä olevilta pohjilta putkiston avulla, jossa suoritetaan hallittu sublimointiprosessi.
Koska paine on nolla, vesi on olemassa vain jäässä tai höyrynä. Kraatterin sisällä oleva vesijää on noin -240 ºC:n lämpötilassa, mutta kun sen lämpötila nousee -70 ºC:een, vesi sublimoituu höyryksi.
Laukaisemme pienen putken kraatterin pohjalle, lämmitämme jään kanssa kosketuksissa olevaa äärimmäistä aluetta putken sisällä olevalla pienellä lämmittimellä, joka nostaa jään paikallisen lämpötilan -70 ºC:een, suorittaa sublimoitumisen ja kerää höyryn ylös kraatteriin.
Sen jälkeen vesi jaetaan sen käyttötarkoituksen mukaan sen mukaan, meneekö se kasvihuoneeseen, taloihin vai johonkin muuhun leirimoduuliin.
Kuuleirissä vettä saadaan myös kierrätysmoduulista, jossa kierrätetään miehistön virtsaa ja ulosteita.

Kuten edellä mainittiin, rakennetaan kasvihuonemoduuli, jossa kasvatetaan ruokaa tukikohdan asukkaille. Ajatuksena on jakaa viljelykasvit kasvihuoneen sisällä oleviin eri osiin sen mukaan, kuinka paljon vettä ne tarvitsevat kasvuunsa.
Käytämme vesiviljelylaitetta yrttien ja vihannesten viljelyyn ja kalanviljelyyn sekä vesiviljelyyn.

Uusiutuvana energialähteenä meillä on auringonvalo, jota saamme leirin läheisyyteen sijoitettavien aurinkopaneelien avulla.
Meillä on sähkögeneraattoreita, jotka käyttävät veden sublimoitumista turbiinin pyörittämiseen sähkön tuottamiseksi, ja tämä energia käytetään ja varastoidaan akkuihin.
Niitä ajanjaksoja varten, jolloin auringonsäteet eivät saavuta Kuun pintaa, esimerkiksi kuun auringonpimennyksen aikana, käytämme akkuihin kertynyttä energiaa.

Tietty osa leirin vedestä ohjataan energiavoimalaan, jossa se käsitellään ja muunnetaan elektrolyysin avulla siten, että leiri saa happea.
Maapallon ilmakehän ilma koostuu noin 75-prosenttisesti typestä ja 20-prosenttisesti hapesta.
Kasvihuoneen ekosysteemit tuottavat happea ja hiilidioksidia, ja typpi saadaan virtsan ja ulosteiden kierrätyksestä kierrätysmoduulissa.

Selitä, mikä olisi kuuleirisi päätarkoitus (esimerkiksi kaupalliset, tieteelliset ja/tai matkailutarkoitukset).

Hankkeemme päätarkoituksena on rakentaa kuunalainen leiri, joka on suunniteltu tieteellisen kehityksen ja tutkimuksen etuvartioasemaksi, jossa miehistö voi tutkia ja tutkia turvallisesta paikasta käsin, jossa he saavat kaiken tarvitsemansa.

Kuvaile Moon Camp -astronauttimiehistönne päivää kuussa.

Organisointi on olennaisen tärkeää miehistön hengissä pitämiseksi, joten valvontaan liittyvät päiväkirjatehtävät on järjestettävä, jotta ne pysyvät turvallisina. 

Ensinnäkin on tarpeen valvoa painetta elinympäristöjen sisällä, sillä jos paine laskee, koska ilmaa pääsee ulos elinympäristöistä, ihmiset voivat kuolla muutamassa minuutissa.

Toinen tärkeä prosessi, josta on huolehdittava, on elektrolyysi, koska tämä prosessi tuottaa happea, joka täydentää kasvihuoneen kasvien tuottamaa happea.

Vaikka voimme käyttää akkuja lyhyen ajanjakson ajan, aurinkopaneelit ovat tärkeitä energian tuottamiseksi, jotta voimme käyttää laitteita ja pitää painepumput käynnissä.

Miehistö jaetaan vuoroihin, jotta kaikki edelliset näkökohdat voidaan valvoa, ja lisäksi on oltava yövuoro, jotta joku on hereillä, jos järjestelmässä on vika tai ongelma ja se on korjattava.

Sitten on päivävuoro, jossa jokaisella on eri tehtävät leirin eri osissa.

Jokaisella vuorolla on taukoja, jolloin he voivat syödä ja olla tekemisissä muiden leiriläisten kanssa yhteisissä tiloissa, rentoutua tai käyttää esimerkiksi kuntosalia uniaikojaan unohtamatta.



← Kaikki hankkeet