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: IESS FOR SPACE

I.E.S.S. EUROOPPALAINEN LUKIO  Reggio Emilia (RE)    Italia 17

3D-projektin ulkoinen katseluohjelma

Hankkeen kuvaus

*PHILOL-HOUSE*-hankkeessa on edistyksellistä teknologiaa, joka auttaa astronautteja luomaan parhaan mahdollisen ympäristön asumiseen ja korkeatasoisten tieteellisten tutkimusten tekemiseen.
Ryhmämme osallistuu Kuun ympäristön tutkimiseen sekä maaperän koostumuksen ja valon osumisen syvälliseen analysointiin. Lisäksi tehtävämme keskittyy veden saatavuutta, vesivarastoja ja ympäristön lämpötiloja koskeviin tutkimuksiin. Lisäksi tutkimme sellaisen kuun asutuksen kehittämistä, joka on suunniteltu asuttavaksi loputtomiin tulevaisuudessa.
Tukikohta sijaitsee lähellä pohjoisnapaa Philolaus-kraatterin laavaputken sisällä. Tämän strategisen sijainnin ansiosta astronautit voivat hyödyntää auringonvaloa (aurinkopaneelien ja polttokennojen avulla) ja runsaita vesivarastoja. Koska tukikohta on maan alla, se pystyy myös suojaamaan astronautit monilta riskeiltä; muun muassa tukikohta tarjoaa suojan meteoriitteja ja säteilyä vastaan.
Asutus muodostuu neljästä päärakennuksesta, joista kukin on jaettu kahteen tilaan: yläosa vastaa asuintilaa ja alaosaa käytetään varastona.
*PHILOL-HOUSE*-hanketta on tutkittu astronauttien pitkäaikaista majoittamista varten, ja siinä on luotu omavarainen asumus, joka käyttää paikallisia resursseja (kuten vettä, regoliittia ja auringonvaloa) ja kierrättää niitä vähentäen loppujätteen määrää.

Minne haluat rakentaa kuun leirin?

Päätimme asettua kuun kraatteriin nimeltä Philolaus, joka sijaitsee 550 kilometrin päässä pohjoisnavalta (72°13′12″N 32°52′48″W) ja jonka sisällä on laavaputkimuodostelma (15-30 metriä).
Laavaputki suojaa astronautteja kuun ympäristön kolmelta suurimmalta uhalta: säteilyltä, meteoriiteilta ja lämpötilan nousulta. Koska olemme löytäneet suojan maan alta, meteoriitit ja säteily olisivat toissijainen ongelma. Maan alle asettuminen pienentää myös huomattavasti ulkolämpötilaa: laavaputken sisällä keskilämpötila on noin -20 C (-4 F).
Philolaus-kraatteri on paras vaihtoehto sijaintinsa vuoksi: se on lähellä napaa, mikä tarkoittaa, että siellä on paljon vettä ja että auringonvalo on täällä paljon pidempi kuin muualla planeetalla.

Miten aiot rakentaa kuuleirin? Kuvaile käyttämäsi tekniikat ja materiaalit.

Ensin kuuhun lähetetään raketilla kulkuri ja avaruusvaunu, 3D-tulostimia ja alumiinikappaleita, jotta leirin ja varusteiden rakentaminen voidaan aloittaa ennen astronauttien saapumista.
Lisäksi kukin "huone" on jaettu vaakasuoraan alumiinilevyllä: yläosassa on asuintilat, kun taas alemmassa tilassa on monia työkaluja (mukaan lukien kulkija, orgaanisen ruoan kierrätyslaitteet ja vedenpuhdistin, säiliöt ruoalle, vedelle, vedylle ja hapelle, lääkinnälliset tarvikkeet, polttokennot ja elektrolyysilaitteet veden ja O2:n talteenottoa varten).
Mönkijä pääsee kraatterin sisätiloihin luiskan avulla, ja jokaisessa asuintilassa on käytävä, jonka kautta pääsee asuintilojen alapuolella olevaan osaan, jossa on erilaisia työkaluja; lisäksi jokainen huone on yhdistetty seuraavaan seinän läpi kulkevalla käytävällä.
Kuuleirissämme on neljä asuintilaa: ensimmäinen on kasvihuone, jossa kasvit voivat hyödyntää kraatterin ulkopuolelta tulevaa valoa vesiviljelyjärjestelmiä varten. Toiseksi on astronauttien koti, joka koostuu makuuhuoneesta, kylpyhuoneesta, keittiöstä ja olohuoneesta. Kolmanneksi on tieteelliseen tutkimukseen käytettävä laboratorio ja lopuksi kuntosali; sekä kuntosalilla että laboratoriossa on viestintäkeskukset Maahan.

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

Maanalaisen majoitustilamme ansiosta astronautit ovat jatkuvasti suojassa säteilyltä, mutta myös meteoriiteilta ja lämmönvaihteluilta. Jos astronautit poistuvat majoitustilasta, heitä suojaa avaruuspuku, joka tarjoaa riittävän suojan sen ajan, jonka he ovat poissa tukikohdasta.
Kuun ympäristö voi kuitenkin myös vahingoittaa astronautin kehoa, joka voi pysyä terveenä ja jota seurataan jatkuvasti kuntosalilaitteiden ansiosta. Jos psyykkisiä ongelmia ilmenee, on olemassa viestintäkeinoja ja psykologista apua, jonka tarjoaa Maan järjestelmän valvonta.

Selittäkää, miten kuuleirinne tarjoaa astronauteille:
Vesi
Ruoka
Sähkö
Ilma

Ensimmäisten päivien ajan kuussa astronautit selviytyvät Maasta tuotujen vesivarastojen avulla. Sen jälkeen vettä saadaan Kuun navalta, jossa vesivarastot ovat erittäin runsaat. Astronautit käyttävät valo- ja etäisyysantureilla varustettuja lennokkeja pinnan geologian seuraamiseen ja geoskooppitutkia veden etsimiseen maan alta ja sen selvittämiseen, mistä kaivaa vettä. Vesi on pääasiassa jäistä, minkä vuoksi sen louhimiseen maasta on käytettävä lämmitettyjä työkaluja. Kun vesi on otettu talteen, se kuljetetaan (jään muodossa) Kuun tukikohtaan kulkuneuvon avulla, jossa se puhdistetaan epäpuhtauksista erityisten puhdistuslaitteiden avulla.

Astronautit syövät ensimmäistä kertaa Maasta tuomaansa kylmäkuivattua ruokaa. Sen jälkeen he alkavat kasvattaa mikrovihanneksia (jotka kasvavat vain 15 päivässä), kuten tomaatteja, parsakaalia ja savoijinkaalia; näitä vihanneksia kasvatetaan hydroponisessa kasvihuoneessa.
Astronautit voivat kasvattaa myös muita vihanneksia, kuten pinaattia, vesikrassia, rucolaa, retiisiä, ruista, kvinoa, ruohosipulia, herneitä ja purjoa, sisätiloissa käytettävässä kasvualustassa, joka koostuu regoliitista ja lannoitteena käytettävästä orgaanisesta jätteestä.
Tärkeä ravintolisä on maapallolta tuotu spirulina-levä, jolla on korkea ravintoarvo ja joka täyttää B- ja C-vitamiinien puutteen.
Tiimimme kasvattaa perunoita ja bataatteja hiilihydraattitarpeen tyydyttämiseksi. He syövät myös maapallolta lähetettyä kuivattua ruokaa.
Astronauttien käyttämä proteiini valmistetaan 3D-tulostimella Maasta tuotavista eläinproteiinifilamenteista.

Energiaa käytetään suoraan kuituoptiikan avulla (joka on sopivasti suodatettu sisäänkäynnin yhteydessä), joka johtaa valoenergiaa maanalaisiin tiloihin, ja sitä varastoidaan nykyaikaisesti kuun päivän aikana tukikohdan läheisyyteen napaan asennettujen aurinkopaneelien avulla. Kuun yön aikana energiaa syötetään polttokennoista, jotka olivat aiemmin varastoineet sitä päivällä (ja jotka on liitetty aurinkopaneeleihin). Polttokennot ovat ratkaisu myös kuunpimennyksen aikana. Tätä energiaa voidaan käyttää moniin tarkoituksiin, esimerkiksi LED-valaisimien käyttämiseen. Lisäksi polttoaine- ja lämmitysjärjestelmien osalta vety ja metaani ovat energialähteitämme: vetyä saadaan veden elektrolyysistä (joka tuottaa myös happea) ja metaania orgaanisen jätteen kompostoinnista; epäorgaaninen jäte (muovi ja metalli) kierrätetään 3D-tulostimen avulla.

Happea saadaan pääasiassa kahdella tavalla: ensinnäkin sitä voidaan ottaa talteen regoliitista; tällöin se on puhdistettava talteenoton jälkeen ja varastoitava erityisiin säiliöihin. Vaikka regoliitti sisältää suuria määriä happea, sitä voidaan tärkeiden tarpeiden tyydyttämiseksi saada myös veden elektrolyysistä. Tämän yksinkertaisen prosessin ansiosta (aiemmin puhdistettu) vesi tuottaa happea ja vetyä.
Näistä prosesseista saatavaa happea voidaan käyttää astronauttien selviytymiseen, ja se muuttuu hengitettäväksi ilmaksi asuintiloissa erityisten ilmankostuttimien ansiosta.

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

Tutkimuksemme päätarkoitus on tieteellinen: ensinnäkin uskomme, että Kuun ympäristöparametreja (kuten maaperää, ilmaa, vettä ja valo-olosuhteita) on analysoitava tarkemmin ja että on kehitettävä kehittyneitä ruoantuotantotekniikoita. Toiseksi kuun asuttaminen testaisi ja parantaisi ihmisen sopeutumiskykyä, mikä voisi olla hyödyllistä myöhempää asuttamista varten; lopuksi kuutukikohta olisi erittäin kätevä välivaiheena vielä kaukaisempiin paikkoihin, kuten Marsiin, joka on monien avaruusjärjestöjen tulevaisuuden tavoite.

Kuvaile Moon Camp -astronauttimiehistönne päivää kuussa.

Astronautit heräävät normaalin 8 tunnin unen jälkeen. Herättyään he syövät aamiaisen. Sitten he viettävät tunnin kuntosalilla päivittäisessä harjoituksessa, jonka asiantuntijat ovat suunnitelleet astronauttien lihasmassan säilyttämiseksi.
Harjoittelun jälkeen kasvihuoneen hallinta annetaan yhdelle astronautille, kun taas muu osa miehistöstä tekee tutkimusta laboratoriossa: ryhmä tutkii painovoimaa ja sen vaikutuksia, kuten massahäviötä, mutta myös säteilyä ja sitä, miten sitä voidaan käsitellä oikein ja miten sitä voidaan mahdollisesti hyödyntää.
Aamupäivän työohjelman jälkeen astronautit syövät lounaan.
Iltapäivällä astronautit saattavat ratkaista mahdollisesti ilmeneviä teknisiä ongelmia tai lähteä ulos tukikohdan ulkopuolisiin aktiviteetteihin ja tutkia ympäristöä avaruusvaunullaan kerätäkseen tietoja: he voivat ottaa maaperänäytteitä, mitata lämpötilaa ja valaistusnopeutta, testata teknologiaa, jota voitaisiin käyttää Marsissa, analysoida meteoriittien koostumusta ja lopuksi tarkastella maailmankaikkeutta ilman häiriöitä tai ilmakehää. Jos astronautit päättävät matkustaa pidempiä matkoja, he voivat käyttää aiemmin laboratoriotyökaluilla tai suurella teleskoopilla varustettua kulkuneuvoa muistuttaen, että mukaan on otettava ilmatarvikkeita.
Päivän päätteeksi miehistö tallentaa kerätyt tiedot ja muodostaa sitten lähetyksen Maahan raportoidakseen ja selittääkseen päivän uudet löydöt päämajalle. Se voisi olla tilaisuus keskustella sukulaisten kanssa.
Toisen harjoituksen jälkeen astronautit syövät illallista ja menevät nukkumaan.



← Kaikki hankkeet