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: Via Appia

Bilíkova 24/Bachova 4/Kiev gymnasium 267  Bratislava    Slovakia 18, 19, 15 Ensimmäinen sija - muut kuin ESA:n jäsenvaltiot

3D-projektin ulkoinen katseluohjelma

Hankkeen kuvaus

Castrum on suunniteltu Kuun ihmisen asuttaman asutuksen selkärangaksi. Siitä tulee ensimmäinen etuvartioasema, joka on täysin omavarainen, eikä siihen tarvita kuljetuksia Maasta. Aluksi tukikohdassamme on 2 suurta monikäyttöistä moduulia. Muutaman miehitetyn tehtävän jälkeen asennetaan vielä yksi keskikokoinen monitoimimoduuli. Lopulta tukikohdassamme on aeroponinen moduuli, asumismoduuli ja laboratorio.

Kaikki moduulit, käytävät (lukuun ottamatta alueita, joissa on räjähdysovet) ja ilmalukkojen seinät (lukuun ottamatta telakointisatamia kiertolaisille ja avaruuspuvuille) ovat puhallettavia ja komposiittimateriaaleista valmistettuja. Varusteet, kuten kaasusäiliöt ja miehitetyt tutkimusmatkustajat (Manned Exploration Rovers, MER), on valmistettu kiinteistä materiaaleista, kuten hiilikuidusta tai alumiinista. Maa-alusten osalta meillä on 2 paineistetun ilmakehän omaavaa MER:iä, 3 automaattista Roveria, 2 "Legioonalaiset", joita käytetään rakennus- ja kaivutöissä, ja 1 "Centurion", jota käytetään ulkotutkimukseen, jotta EVA:iden tarve olisi mahdollisimman pieni. Mönkijöiden määrää voidaan lisätä Maasta lähtevillä lisälastilennoilla. Tukikohdassamme on 2 kokoonpanoa: 1. Tukikohta, joka on kokonaan maan pinnalla ja 2. Tukikohta, joka on puoliksi pinnalla ja puoliksi käsitellyssä kraatterissa.

Tukikohdan rakentaminen on jaettu kolmeen vaiheeseen. Kaikkiaan tarvitaan 3 miehittämätöntä lentoa Ariane 6 -raketilla ja 1 miehitetty lento ESA:n, NASA:n tai yksityisen avaruusaluksen avulla. Tukikohdassamme voi asua 6 pitkäaikaista astronauttia tai 12 lyhytaikaista astronauttia.

Videolinkki: https://youtu.be/j-M4NzxQI9Q

Minne haluat rakentaa kuun leirin?

Sijoitamme tukikohtamme lähelle Kuun etelänapa-aluetta. Olemme valinneet tämän paikan, koska siellä on saatavilla auringonvaloa, joka on pääasiallinen energialähteemme (noin 80-90 % sykliä kohti). Tällä alueella on monia kraattereita, joissa on jäätä. Käytämme jäätä tukikohtamme vedensaantiin. Lisäksi maiseman ansiosta voimme rakentaa lisää etuvartioasemia Castrumin lähelle.

Ensimmäisessä kokoonpanossa pääehdokkaamme ovat kaikki alueet, jotka vastaavat parhaiten tarpeitamme. Toisen kokoonpanon tapauksessa olemme löytäneet muutamia kraattereita, jotka ovat tarpeeksi suuria suurille moduuleillemme (ja siten lyhentävät rakennusvaihetta ja suojaavat kuutukikohtaamme).

Tässä ovat tukikohtamme mahdollisten rakennuspaikkojen koordinaatit: Lat:-89.399 Lon: 173.889, Lat: -Lon: 93.898, Lat: -89.899 Lon: -38.141, Lat: -89.582 Lon: 70.442.

Miten aiot rakentaa kuuleirin? Kuvaile käyttämäsi tekniikat ja materiaalit.

Kuten aiemmin mainitsimme, ennen kuin tukikohta on täysin toiminnassa, on kolme vaihetta, ja tukikohdassamme on kaksi erilaista kokoonpanoa.

  1. "Valmisteluvaihe": "Cesar" (Automaattinen asema, joka tuottaa energiaa [RTG:n kautta] kulkijoille ja yhteydenpitoa Maahan) 3 miehittämättömän kulkijan kanssa "Centurion" ja "Legioonalaiset" valitun rakennuspaikan lähellä. Legioonalaisia käytetään kaivamaan ja tulostamaan rakennelmat kuun regoliittia käyttäen, ja Centurion jatkaa ympäristön tutkimista. Jos legioonalaisten tai Cesarin kanssa menee jotain pieleen, Centurion voi auttaa tai sitä voidaan käyttää varavoimanlähteenä ja viestintäkeskuksena.
  2. "Rakennusvaihe": Tässä asiat jakautuvat kahtia. Jos päätämme rakentaa tukikohdan puoliksi maan alle, käytämme 2 suurta luonnollista tai keinotekoista (ennen vaihetta 1 tehtyjen törmäysluotausten avulla) kraatteria. Legioonalaiset käyttävät rumpujaan tasoittaakseen kraatterien pohjaa ja kaivavat kaivantoja niiden yhdistämiseksi. Jos valitsemme täysin maanpäällisen kokoonpanon, legioonalaisten on hieman tasoitettava rakennuspaikkaa. Kun kaikki on valmista, he alkavat tulostaa suojakuoria moduuleille, ilmalukoille ja käytäville.
  3. "Ensimmäiset ihmiset jäävät": Ennen kuin laskeudumme etuvartioasemamme ensimmäisten asukkaiden kanssa, laskeudumme 2 rahtilentoon, joissa on tyhjennettyjä moduuleja, käytäviä ja ilmalukkoja, joitain varusteita ja sisätiloja. Sitten astronautit laskeutuvat ja puhaltavat moduulit, yhdistävät osia, valmistelevat ilmalukkoja jne... He purkavat Cesarin alla "Operaatio Brutus" lisäosia varten: kaasusäiliöt, putket, antennit, akut....
Kuun ympäristö on astronauteille hyvin vaarallinen. Selitä, miten Kuuleirinne suojelee heitä.

Astronauttejamme uhkaavat useat eri tekijät.

  • Jotta astronautit pysyisivät turvassa avaruuden tyhjiössä, tukikohtamme on täysin ilmatiivis. Suunnittelimme tukikohdan niin, että jos jokin moduuleista menettää painetta, astronautit voivat silti poistua tukikohdasta ilmalukon kautta.
  • Suojellaksemme moduuleja (mikro-)meteoriiteilta ja säteilyltä tulostamme kuun regoliitista ylemmän suojakerroksen (joka on betonia vahvempi erikoiskaavan avulla).
  • Pitääksemme astronautit turvassa voimakkaalta gammasäteilyltä (joka saattaa läpäistä suojakerroksen) käytämme 2. kerroksen rahtia lisäsuojana 1. kerroksessa, jossa astronautit työskentelevät. Tilat, joissa astronautit viettävät suurimman osan ajastaan - kuten miehistön huone, jossa he nukkuvat - suojataan erityisesti tiheimmällä lastilla.
  • Tukikohdan pitämiseksi lämpimänä käytämme sähköistä vedenlämmitintä (tai pahimmassa tapauksessa RTG:tä).
Selittäkää, miten kuuleirinne tarjoaa astronauteille:
Vesi
Ruoka
Sähkö
Ilma

Aluksi astronautit tuovat mukanaan vettä. Kun tukikohta on valmis, alamme kaivaa vettä lähimmästä tunnetusta paikasta (esimerkiksi kraatteri Shackleton).
Kaikki jätevesi kerätään ja puhdistetaan uudelleen käytettäväksi. Voimme myös yrittää saada vettä Kuun maaperästä, mutta tällä tekniikalla emme saisi kerättyä paljoa vettä. Vettä tarvitaan elektrolyysiin, aeroponiikkaan, juomaveteen ja hygieniaan.
Varastoimme alukseen myös vetyä ja happea, ja vesipulan sattuessa voimme yhdistää ne takaisin vedeksi.

Ensimmäisen kuun aikana ruoka tuodaan maan päältä. Pitkäkestoisia tehtäviä varten aiomme käyttää Aeroponics-moduulia, joka tuottaa riittävästi ruokaa tehtävän keston pidentämiseksi.
Kun Aeroponics-moduuli valmistuu, se tarjoaa riittävästi ruokaa tehtävän jatkamiseen vuosiksi. Aiomme kasvattaa siellä erilaisia kasveja: yrttejä, vihanneksia ja sokerikasveja. Ruoantuotannon maksimoimiseksi käytämme geneettisesti muunneltuja kasveja, erityistä lannoiteseosta ja ympärivuorokautista optimoitua kasvuvaloa fotosynteesiä varten.
Kasvit ovat miehistön prioriteetti numero 1.

Kuten aiemmin mainitsimme, annamme aluksi RTG:llä energiaa kulkijoille, jotta rakennustiimin menettämisen riski olisi mahdollisimman pieni. Astronauttien laskeuduttua RTG haudataan (turvallisuuden vuoksi), mutta hätätilanteessa voimme ottaa sen esiin ja käyttää sitä.
Jotta tukikohta saisi virtaa 90 % vuorokauden ajan, sijoitamme aurinkopaneelit korkeimmalle, lähimmälle kukkulalle. Yöllä käytämme kertynyttä energiaa (hapen ja vedyn kautta) polttokennoissa, lähes kaikki kokeet ovat offline-tilassa energiankulutuksen minimoimiseksi ja kaikki energia käytetään kasvien ja ihmisten elossa pitämiseen.

Aluksi astronautit tuovat mukanaan happea ja typpeä. Pitkäkestoisia tehtäviä varten happea tuotetaan elektrolyysin avulla, ja sitä voidaan ottaa myös kuun regoliitista.
Jotta tukikohdan sisäinen ympäristö pysyisi turvallisena ihmisille, meillä on tietokone, joka valvoo CO2-, O2-, N2-, H2O-tasoja ja painetta moduulien sisällä, kuten ISS:llä.
Kuussa voidaan tuottaa happea ja vettä, mutta typpi on lähetettävä Maasta. MELISSA-hankkeen avulla CO2 kierrätetään O2:ksi ja minimoidaan veden tarve.

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

Tukikohdallamme on useita käyttötarkoituksia:

  • Kaupallinen: Annamme yritysten laskeutua luotaimillaan tulostetun laskeutumisalustamme avulla. Lisäksi tankkaamme ja valmistelemme rahtiraketteja Kuusta Maahan, kun tukikohtamme alkaa tuottaa paljon vetyä ja happea.
  • Tieteellinen: Tukikohdassamme on laboratorio, jossa tutkitaan kasvien, ihmisten, eläinten, materiaalien, kaasujen jne. käyttäytymistä Kuun pinnalla. MER-järjestelmämme avulla voimme myös kiertää etelänavan alueen.
  • Tukikohtamme voi myös majoittaa lyhytaikaisia turisteja.
  • Infrastruktuuri: Legioonalaisemme rakentavat teitä Shackletonin kraatterin ympärille("Kuussa kaikki tiet johtavat Shackletonin kraatteriin...") tulevien siirtokuntien yhdistämiseksi toisiinsa ja Kuun kaukomatkustamisen tekemiseksi turvallisemmaksi ja tehokkaammaksi.
  • Ihmiskunta: Tukikohtamme tasoittaa tietä Kuun ensimmäiselle siirtokunnalle ja toimii porttina aurinkokuntaamme.
Kuvaile Moon Camp -astronauttimiehistönne päivää kuussa.

Astronauttien päivä tukikohdassamme alkaa asuintilasta. Siellä heillä on kaikki aamurutiineihin tarvittava. Aamiaisen jälkeen astronautit saavat aikataulunsa Maasta. Insinöörien on käytävä läpi järjestelmätarkistukset, kasvitieteilijät päivittävät viljelykasviensa tilan ja tiedemiehet tarkistavat kokeensa.

Sitten astronautit valmistautuvat EVA:han, vähintään kahden hengen ryhmä menee ulos ja kerää vesijäätä lähimmästä varastosta. Kun astronautit ovat keränneet tarpeeksi näytteitä, he pinoavat jään auringon lämmittämään laatikkoon, jossa kaikki jää sulaa. Sen jälkeen se kuljetetaan tukikohtaan käytettäväksi ISRU-menetelmässä.(Resurssien hyödyntäminen paikan päällä).

Kun he ovat suorittaneet päivittäisen "jäätehtävän", osa astronauteista palaa tukikohtaan, kun taas muut kävelevät lyhyesti joidenkin kohteiden ympärillä ottaakseen näytteitä lisäanalyysejä varten. Jos jokin ulkopuolisissa laitteissa menee pieleen, MCC ilmoittaa Maasta käsin ulkona oleville miehistöille tehtävän päivityksistä ja antaa astronauteille lisätietoja ja menettelyjä kaatuneiden laitteiden korjaamiseksi. Maan MCC:n täydessä valvonnassa oleva, erityisesti suunniteltu retkikunta käyttäisi MER:ää pitkälle matkalle eteläisen ja eteläisen Afrikan ympäri. Pole Region, kerääminen mielenkiintoinen näytteet ja uusien alueiden kartoitus. Kaiken tämän jälkeen päivän EVA-suunnitelmat tehdään ja astronautit palaavat tukikohtaan.

Jotta astronautit pysyisivät terveinä kuun painovoimassa, jokaisen on harjoiteltava päivittäin kuntosalillamme noin 3 tuntia. Kun miehistö on niin kaukana Maasta, se voi kaivata kasvillisuutta ja luonnon tuoksua. Sen vuoksi olemme luoneet heille Aeroponics-moduuliin paikan, jossa he voivat levätä ja viihtyä kasvien parissa.

Päivän päätteeksi astronautit käyvät läpi henkisen tarkistuksen, jossa he vastaavat kysymyksiin ja kuvaavat ajatuksiaan. Astronauteilla on vapaa-aikaa tarkistaa tai vastata sähköpostiviesteihin, joita he ovat saaneet ystäviltään ja perheiltään Maasta. Sitten astronautit syövät päivällisen. Myöhemmin he käyvät kylvyssä ja menevät asuintilaan lepäämään noin 8 tunniksi.

Jotta aurinkopaneelien tuottaessa energiaa voidaan säilyttää suurin mahdollinen teho, w3 astronauttia pysyisi hereillä, kun muut nukkuvat. . Tärkeiden tapahtumien sattuessa kaikkien astronauttien on pysyttävä hereillä.



← Kaikki hankkeet