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: Orpheus-ohjelma

II Liceum Ogólnokształcące im. księżnej Anny z Sapiehów Jabłonowskiej w Białymstoku  Białystok    Puola 16, 15

3D-projektin ulkoinen katseluohjelma

Hankkeen kuvaus

Apollon pojan mukaan nimetty Base Orpheus on suunniteltu seuraavaksi virstanpylvääksi ihmisen ulkoavaruuden tutkimuksessa. Pysyvän etuvartioaseman perustaminen Kuuhun olisi merkittävä saavutus, mutta myös mahdollisuus tulevaan laajentumiseen. Tukikohta on suunniteltu erityisesti rinnakkaiseloa varten Gateway-aseman kanssa, jonka läsnäolo Kuun kiertoradalla osoittautuisi erittäin hyödylliseksi tukikohdan toiminnan aikana. Hätätilanteessa molemmat etuvartioasemat tekisivät yhteistyötä astronauttien turvallisuuden varmistamiseksi ja tekisivät tiivistä yhteistyötä tutkimuksen ja logistiikan alalla. Tukikohta Orpheuksen ei kuitenkaan tarvitse olla olemassa vain etuvartioasemana. Sitä voidaan käyttää myös esimerkiksi tankkausasemana tulevia tehtäviä varten. Suunnittelun modulaarisuus antaa tukikohdalle edellytykset laajentua uusille tieteenaloille. Viestintäongelma Kuun pohjoisnavalta Maahan olisi ratkaistu sijoittamalla relesatelliitteja matalalle Kuun kiertoradalle.

Minne haluat rakentaa kuun leirin?

Valitsimme kuun asutuksen rakentamispaikaksi paikan lähellä Pearyn kraatterin pohjoisreunaa Kuun pohjoisnavalla. Valitsimme tämän paikan, koska aurinko valaisee sitä lähes jatkuvasti, mikä pitää lämpötilan suhteellisen vakaana ja auttaa siirtokuntaa ylläpitämään itseään energisesti aurinkosähkömoduulien avulla. Koska siirtokuntamme rakennetaan lähelle Kuun pohjoisnapaa, aurinkosähkömoduulit asetetaan 90 asteen kulmaan.° kuun pyörimisakselin pienen kallistuksen vuoksi. Pearyn kraatterin läheisyydessä sijaitsevan kuun ympäristön ominaispiirre on myös sen reunaa ympäröivä vuoristoinen rengas, joka voitaisiin varata tutka- ja viestintäjärjestelmien sijoituspaikaksi. Kraatterin lähiympäristö huomioon ottaen aurinkosähkömoduulit sijoitetaan vuoren päälle, jotta muut kalliomuodostumat eivät peittäisi niitä.

Miten aiot rakentaa kuuleirin? Kuvaile käyttämäsi tekniikat ja materiaalit.

Leirin rakentamisprosessi jaetaan viiteen huolellisesti harkittuun ja kehitettyyn vaiheeseen. Ensimmäinen vaihe koostuisi Pearyn kraatterin pohjoisreunan läheisyydessä sijaitsevien mahdollisten paikkojen tutkimisesta ja tutkimisesta ja lopulta lopullisen paikan valitsemisesta. Toisessa vaiheessa kuljetettaisiin poraus- ja kaivoslaitteilla varustettuja modulaarisia Rovereita, jotka poraisivat tunneleita ja kupolin kokoisia reikiä maan alle. Kolmannessa vaiheessa kammioihin työnnettäisiin puhallettavat kapselit, jotka puhallettaisiin. Seuraavaksi kupolin seinät ruiskutettaisiin paisuvalla vaahdolla ja vuorattaisiin suuritiheyksisillä polyeteenipaneeleilla. Lattialla puhallettavan kupolin pinta peitettäisiin kolmiomaisilla alumiinipaneeleilla. Neljännessä vaiheessa kuljetettaisiin tukikohtaan maatilat (jotka ovat sopivan kokoisia, jotta ne mahtuisivat rakettiimme), regoliittiset 3D-tulostimet, tulostamattomat materiaalit ja muut laitteet. Seuraavaksi 3D-tulostimet valmistaisivat regoliitista vähemmän kriittisiä laitteita ja huonekaluja, kuten lavuaareja, kaappeja tai pöytiä. Viidennessä ja viimeisessä vaiheessa ihmiset saapuisivat ja eri laitteet sijoitettaisiin lopullisesti tukikohtaan.

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

Kun suunnittelimme avaruusalusta, päätimme, että astronauttien turvallisuus on ensisijainen tavoitteemme. Päätimme käyttää CeO2:lla ja Sb2O3:lla seostettua fosfaattilasia, joka voi estää jopa 61,9% gammasäteilyä ja 73,9% UV-säteilyä. Tämä vähentäisi huomattavasti säteilyyn liittyvien sairauksien riskiä. Olemme myös ottaneet huomioon aurinkomyrskyjen vaikutukset, jotka aiheuttaisivat suuren vaaran astronauteillemme, sijoittamalla asumuksemme pääkorttelit 7 metriä Kuun pinnan alle. Tämä on enemmän kuin tarpeeksi suojaamaan tukikohdan täysin aurinkomyrskyiltä ja pieniltä meteoriiteilta. Olemme myös päättäneet tehdä tukikohdastamme täysin modulaarisen, mikä tarkoittaa, että moduuli voidaan hätätilanteessa erottaa kokonaan toisistaan, esimerkiksi maanalainen osa voisi toimia itsenäisesti, jos tukikohdan maanpäällinen osa vaurioituu.

Selittäkää, miten kuuleirinne tarjoaa astronauteille:
Vesi
Ruoka
Sähkö
Ilma

Kuun kaltaisessa ympäristössä veden saaminen ei olisi helppoa. Kriittinen tekijä veden hankkimisessa on tukikohdan sijainti. Useat tutkimukset osoittavat Pearyn kraatterin olevan varsin lupaava veden saatavuuden kannalta. Orpheus-tukikohtaan kuuluisivat erityisesti suunnitellut porat, jotka louhisivat jäätä maanalaisista esiintymistä. Sen jälkeen jää sulatettaisiin nestemäiseksi vedeksi, suodatettaisiin ja jaettaisiin koko tukikohdassa tai varastoitaisiin säiliöihin maan pinnalla varmuusvarastoksi. Elämää ylläpitävään järjestelmäämme kuuluisi myös käänteisosmoosilaitteisto, joka ottaisi vettä ihmisen virtsasta tai ulosteista...

Tukikohdan kehityksen edistyneissä vaiheissa kasvitieteilijät istuttivat ja hoitivat Maasta siemeninä tuotuja kasveja. Tällaisia kasveja olisivat esimerkiksi peruna (hiilihydraatteja, kaliumia ja kuitua), tattari (proteiinia, kuitua ja erilaisia kivennäisaineita), kaali (vitamiineja ja foolihappoa) ja palkokasvit, kuten linssi (lähinnä kuitua ja proteiinia). Tiloillamme on myös mehiläisiä mehiläiskotelomoduuleissa, jotka tuottavat tattarihunajaa ja voivat pölyttää tulevia kasveja. Moraalin vahvistamiseksi kasvattaisimme myös teetä tarkoin valvotuissa olosuhteissa ja kuivattaisimme sitä juomaksi.

Suurin osa tukikohdan tarvitsemasta sähköstä saadaan aurinkosähkömoduuleista. Aurinkopuisto sijoitetaan alueen korkeimman vuoren huipulle, jotta se ei jää muiden kalliomuodostelmien varjoon. Paneelit sijoitetaan myös 90°:n kulmaan (koska Kuu on aksiaalisesti vähän kallistunut), jotta voimme maksimoida sähköntuoton. Veden elektrolyysin tuotteena saatavaa vetyä käytettäisiin myös varasähkönlähteenä, jos pääjärjestelmässä on vika tai jos prosessissa tarvitaan lisätehoa.

Jo ennen kuin ensimmäinen miehitetty avaruuslento saapuisi asemalle, siirtokuntaan kuljetettaisiin suuria määriä nestemäistä happea ja typpeä, jotka varastoitaisiin tukikohdan ulkopuolella sijaitseviin, erityisesti tähän tarkoitukseen varattuihin säiliöihin. Kun tukikohta on valmistunut ja eristetty ulkoisesta ympäristöstä, siirtokuntaan syötettäisiin 79% typpeä ja 21% happea sisältävä keinotekoinen ilmakehä. Kehityksen myöhemmissä vaiheissa miehistö aktivoisi elektrolyysilaitteiston, jonka avulla tukikohta saisi happea jään muodossa louhitusta tai esimerkiksi kasveista tai hiilidioksidista talteen otetusta vedestä.

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

Päätimme, että tukikohtamme tehtävänä on lähinnä tieteellisen tutkimuksen tekeminen ja pysyvän ja puoliksi omavaraisen etuvartioaseman perustaminen Kuuhun. Tukikohtaan sijoitettaisiin monitieteistä tutkimusta, kuten biologiaa (jossa tutkitaan kasvien ja mehiläisten käyttäytymistä Kuun olosuhteissa), geologiaa (jossa tutkitaan Kuun regoliitin ja kivien koostumusta ja ominaisuuksia), kemiaa (jossa tehdään kokeita Kuun kemiallisten olosuhteiden tutkimiseksi) ja fysiikkaa (jossa tehdään kokeita, joissa tutkitaan alhaisen painovoiman ja Kuun yleisiä olosuhteita). Tulevaisuudessa, kun energiateknologia kehittyy, Orpheus-tukikohta voisi helpottaa helium-3:n talteenottoa Kuussa. 

Kuvaile Moon Camp -astronauttimiehistönne päivää kuussa.

Jotta kuussa asuminen ja työskentely olisi yhtä mukavaa kuin Maassa, astronauttien työpäivä jaetaan kolmeen 8 tunnin pituiseen vuoroon. Näin astronautit voivat suorittaa omat tehtävänsä ilman ylikuormitusta. Tätä valvottaisiin myös tukikohtaan asennettavalla erityisjärjestelmällä, joka analysoisi miehistön käyttäytymistä ja henkistä tilaa ja jakaisi tehtävät sen mukaisesti.  

 

Herättyään osa miehistöstä joko treenasi kuntosalilla tai meni suoraan kylpyhuoneeseen, jossa he kävivät suihkussa, pesivät hampaat ja pukeutuivat. Myöhemmin he menivät ruokalaan, jossa he söivät aamiaista ja seurustelivat muiden miehistön jäsenten kanssa. Tämän jälkeen kulloisenkin vuoron miehistö siirtyisi kokoushuoneeseen, jossa heille kerrottaisiin päivän tehtävät ja käskyt komennolta. Seuraavaksi miehistö lähetettäisiin omiin asuinalueisiinsa suorittamaan päivittäisiä tehtäviään, kuten tieteellistä tutkimusta, huoltoa, insinöörityötä tai viestinnän valvontaa.

 

Työpäivän päätteeksi insinöörimiehistö tarkisti kaikki elämää ylläpitävät, louhinta- ja huoltojärjestelmät ja raportoi niistä seuraavan vuoron miehistölle. Sitten miehistö nauttisi parin tunnin vapaa-ajasta, jonka aikana he voisivat olla yhteydessä perheisiinsä ja ystäviinsä Maassa, katsoa elokuvia, lukea kirjoja ja niin edelleen. Vapaa-ajan päätyttyä he menisivät kylpyhuoneeseen pesemään hampaansa, laittaisivat työvaatteensa pesukoneisiin ja valmistautuisivat nukkumaan. Nukahtaessaan erityiset järjestelmät ohjaavat valaistusta ja ympäristöä, jotta miehistön lepo olisi yhtä rauhallista ja mukavaa kuin Maassa.



← Kaikki hankkeet