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: Uusi tekninen ryhmä 7570
Technikum Uusi tekniikka Zamość Puola 17, 16, 18, 19
3D-projektin ulkoinen katseluohjelma
Hankkeen kuvaus
Tukikohtamme perustettiin New Tech Team 7570:n useiden jäsenten sivuprojektina. Zamość: Przemysław, Andrzej, Jakub, Wictoria ja Bartłomiej. Teimme työn itsenäisesti yli 4 kuukauden ajan julkisesti saatavilla olevien tieteellisten tutkimusten ja tietojen pohjalta. Tukikohtamme on suunniteltu täysikokoiseksi tutkimuslaitokseksi, jossa voi asua koko kuun kiertokulun ajan. Hankkeellemme on ominaista redundanssi, turvallisuus ja astronauttien mukavuuden ja tuottavuuden korostaminen. Päätavoitteemme oli luoda ystävällinen ympäristö elämää ja työtä varten, minkä vuoksi ryhmittelimme huoneet kolmeen eri tyyppiin:
Koko laitosta on tarkoitus käyttää yhdellä integroidulla tietokonejärjestelmällä, joka huolehtii aseman parametreista, automaattisista toiminnoista ja turvallisuudesta. Järjestelmän käyttöliittymät sijaitsevat koko laitoksen jokaisen oven vieressä. Jotta yhden moduulin vikaantuessa tie seuraavaan moduuliin ei katkeaisi, päätimme edellä mainitusta redundanssista. Useimpiin perusmoduuleihin pääsee käsiksi vähintään kahdella tavalla. Tukiasemassa on myös kaksi päälähtöä ja yksi ylimääräinen hätälähtö. Hanke osoittaa lopullisen rakentamisen pohjan. DKoska laitos peittyy regoliitilla rakentamisen päätyttyä, ei ole mahdollista, että helposti laajentaa sitä. |
|||
Minne haluat rakentaa kuun leirin?
Aiomme rakentaa meidän pohja yhdessä mikro-kraatterit on Lounas reuna of Shackleton Kraatteri. Kratet Shackleton on tunnettu varten Fakta että osoitteessa lisää kuin 80% ja kukin orbitaali sykli of the kuu, se on alttiina osoitteeseen auringonvalo. Lämpötila amplitudit ovat paljon pienemmät siellä, ja ympäristö on a pikku lisää ihmisystävällinen osoitteessa tämä kunnioittaa. Osoitteessa lisäys... käytännön vakio altistuminen of sen rinteet osoitteeseen aurinko säteily tekee se a erittäin suotuisa sijainti osoitteessa Powering ... asema kautta aurinkosähkö paneelit. By kontrasti... syvyys of the kraatteri on täysin piilotettu osoitteesta aurinko säteily, joten siellä on luultavasti jää riittävät määrät perustarpeen kattamiseksis. Miten aiot rakentaa kuuleirin? Kuvaile käyttämäsi tekniikat ja materiaalit.
Työskennellessämme tukikohdan parissa saimme inspiraation ISS:n rakennussuunnitelmasta. Perustimme perusrakenteen kahteen keskeiseen moduuliin: liitin ja asianmukainen tehtävä. moduulie. Kukin niistä voidaan rakentaa erillisistä, pienemmistä elementeistä, mikä helpottaa moduulien aikaa vievää ja kallista kuljetusta hopeapallon pinnoille. Jaoimme pohjan rakentamisen neljään vaiheeseen:
Kuun ympäristö on astronauteille hyvin vaarallinen. Selitä, miten Kuuleirinne suojelee heitä.
Suurimmat uhat astronauttien asettumiselle kuuhun ovat: Lämpötila-amplitudi, mikrometeori ja kosminen säteily. Kaikki kolme vaaraa voidaan jossain määrin välttää peittämällä tukikohta usean metrin paksulla regoliittikerroksella. Tämä kerros toimii lämpöeristyksenä pintaolosuhteista. Tämän lisäksi tukikohdan sisällä on lämmitysjärjestelmät, jotka aktivoidaan siksi ajaksi, kun lomakeskus sijaitsee at kuun valaisemattomassa osassa, minkä pitäisi mahdollistaa astronauttien suotuisat työ- ja elinolosuhteet. Regoliittikerroksen pitäisi myös suojata astronautteja säteilyltä toimimalla kuin paksu betonikerros. Jotta voitaisiin vähentää säteilyn tunkeutumista tukikohtaan ja lämpöenergian häviämistä, tukikohtamoduulien seinät tehdään useista kerroksista ruostumatonta terästä, karkaistua alumiinia, kevlar, polymeerit ja materiaalit, käytetään lämpöeristys ja säteilysuojaus. Selittäkää, miten kuuleirinne tarjoaa astronauteille:
|
|||
Vesi
|
Ruoka
|
Sähkö
|
Ilma
|
Kuumatkustajat ja muut autonomiset ajoneuvot toimittavat tukikohtaan vettä ja kuun regoliittia. Regoliitista erotetut jääkiteet vaativat useita suodatusvaiheita ennen kuin ne voidaan käyttää. Siksi päätimme käyttää niitä jäähdytysnesteenä reaktorissa, joka on yksi tukikohdan voimanlähteistä. Jää muuttuu reaktorin lämpöä vastaanotettaessa vesihöyryksi, joka antaa turbiinille virtaa. Sitten kuuma vesi ohjataan edelleen erilliseen kiertoon. Tässä koko tukikohdan läpi kulkevassa piirissä se antaa lämpöenergiaa tukikohdan sisätiloihin ja tarjoaa näin sopivat olosuhteet tukikohdan asukkaille. Lämmitysjärjestelmä sisältää eri paikoissa myös hiilisuodattimia, jotka puhdistavat vettä. Piirin lopussa on kuitenkin viimeinen vaihe, joka vastaa veden mineralisoinnista, jotta se soveltuu kulutukseen. |
Kuutamossa voidaan kasvattaa esimerkiksi rucolaa, tomaatteja, vesikrassia, retiisiä, kvinoa, ruohosipulia, herneitä, soijapapuja ja purjoa. Roketti, vesikrassi ja retiisi tuottavat myös siemeniä siihen. Maaperän asteittainen lannoittaminen aseman asukkaiden tuottaman luonnonlannoitteen avulla voi pitkällä aikavälillä mahdollistaa muiden kasvien kasvattamisen ja mahdollisesti myös siementen saamisen. Säteilysuojelun vuoksi viljely on kahdessa moduulissa, jotka sijoitetaan muun tukikohdan tavoin paksun regoliittikerroksen alle. Kasveja kasvatetaan siis keinovalossa. Viljelmää kastellaan moduulin kattoon ripustettujen sadettimien avulla. Lisäksi astronauttien kanssa lähetetään asemille lannoitettu mäti, josta heidän pitäisi pystyä kasvattamaan kaloja paikan päällä. Yhdessä moduulissa on tähän tarkoitukseen tarkoitettu akvaario. |
Tukikohdan turvallisuuden lisäämiseksi päätimme käyttää kahta toisistaan riippumatonta sähköjärjestelmää. Ensimmäinen ja tärkein voimanlähde ovat tietenkin aurinkopaneelit, jotka ovat erittäin tehokkaita näissä olosuhteissa. Redundanssin tarjoamiseksi ja turvallisuuden varmistamiseksi päätimme kuitenkin sijoittaa tukikohtaan hätävirtalähteen ydinreaktorin muodossa (jossa on rajoitettu teho, jotta tukikohdan säteilyriski ja katastrofi olisivat mahdollisimman pienet). Jos aurinkosähköpaneelien asennus vaurioituu, generaattorin tehoa voidaan tilapäisesti lisätä niin, että ne täydentävät tilapäisesti tukikohdan toiminnan kannalta strategisesti tärkeiden elementtien tehon puutetta. Tämä antaa tukikohdan asukkaille aikaa korjata vaurioitunut asennus ilman pelkoa siitä, että sähköt katoavat ja siten tukikohdan elämää ylläpitävät laitteistot pysähtyvät. |
Happea ja muita ihmisen hengitysilman muodostavia ainesosia sisältävät säiliöt on alun perin toimitettava tukikohtaan maapallolta. Koska ihminen kuluttaa hengittäessään vain happea ja muut aineet palautuvat ilmakehään, vain happea on täydennettävä. Osa tarvittavasta hapesta saadaan kasvien avulla, mutta pieni määrä asemalla kasvatettuja kasveja ei pysty jatkuvasti täydentämään tämän alkuaineen varastoja. Siksi osa tukikohdan juomavedestä tuotetaan elektrolyysillä. Regoliitissa on myös suuria määriä happea, ja sopivalla laitteistolla olisi mahdollista erottaa riittävät määrät tätä elementtiä. |
Selitä, mikä olisi kuuleirisi päätarkoitus (esimerkiksi kaupalliset, tieteelliset ja/tai matkailutarkoitukset).
Tukikohta olisi ensisijaisesti tutkimuskeskus, jonka tarkoituksena olisi tutkia mahdollisuuksia saada erilaisia raaka-aineita maaperästä. kuu ja mahdollisuus käyttää niitä avaruuden tutkimuksessa ja kaupallisissa sovelluksissa. Toimintansa alussa laitos keskittyy erityisesti tutkimukseen, joka koskee kyseisten alkuaineiden ja kemiallisten yhdisteiden massan hankkimista kuun pinnalla olevista esiintymistä ja yhdisteistä.
Vety, happi ja metaani ovat CH4/LOX-rakettipolttoaineen pääkomponentit. Vetyä voidaan saada pieniä määriä ilmakehästä ja elektrolyysillä kuun jäävedestä. Happea saadaan helposti sekä elektrolyysin avulla että kuun regoliitista. Olisi myös ratkaisevan tärkeää saada helium-3:a, jonka ominaisuudet ovat erittäin haluttuja monilla teollisuudenaloilla, ja sen resurssit maapallolla ovat hyvin rajalliset. |
|||
Kuvaile Moon Camp -astronauttimiehistönne päivää kuussa.
Päivittäistä sykliä ja aseman elämää ylläpitäviä järjestelmiä tukee aseman tietokone, jonka liitännät sijaitsevat aseman jokaisen oven vasemmalla puolella. TAsema on suunniteltu tarjoamaan viihtyisät työ- ja elinolosuhteet 10 henkilölle. Vuorokausi jaetaan kolmeen 8 tunnin jaksoon. Kahdeksan ihmistä aseman henkilökunnasta työskentelee - järjestelmän määrittelemän syklin mukaisesti, kun taas kaksi muu pohja asukkaat työskentelee, kun muu miehistö nukkuu. Ihmiset työskentelevät vaihtoehtoisessa päivittäisessä syklissä, he valvovat aseman parametreja ja säilyttävät yhteyden maahan. Tällainen jako varmistaa, että tukikohta ei koskaan jää ilman ihmisen valvontaa, ja lisää siten sen asukkaiden turvallisuutta. Joka viikko vaihdetaan ihmiset, jotka työskentelevät vaihtoehtoisessa päivittäisessä syklissä. Normaalin päiväajan astronautit aloittavat päivänsä aamuvessalla ja aterialla, jonka he syövät yhdessä kokoushuoneessa. Heillä on tähän aikaa tunti siitä hetkestä, kun järjestelmä herättää heidät. Sen jälkeen 8 tuntia vuoro alkaa tiedotustilaisuudella, ts. tehtävien ja velvollisuuksien jako tiettynä päivänä. Kukin tukikohdan työntekijä huolehtii aseman muista tehtävistä ja elementeistä erikoistumisensa mukaisesti. Kahdeksan tunnin työvuoron päätyttyä on lounas, jonka jälkeen tukikohdan työntekijöillä on noin 4,5 tuntia aikaa itselleen, jonka aikana he voivat olla yhteydessä perheisiinsä, rentoutua, tarkistaa, mitä tapahtuu maa Internetin kautta jne. Seuraavat 2 tuntia käytetään kuntosaliharjoitteluun, (joka alhaisen painovoiman vuoksi on pakollinen tukikohdan asukkaille.)sekä huolehtia hygieniasta ja syödä seuraava ateria. Vuorokausirytmin viimeiset 8 tuntia käytetään tietenkin nukkumiseen. |