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: Bendis Moon Camp

Kansallinen korkeakoulu "Matei Basarab"  Bukarest    Romania 16

3D-projektin ulkoinen katseluohjelma

Hankkeen kuvaus

Hankkeemme nimi on Bendis Moon Camp, ja se tarjoaa mahdollisuuden tutkia avaruutta ja sen resursseja. "Bendis" tulee traakialaisesta kuun jumalattaresta, joka yhdistetään yleisesti maahamme. Tukikohtamme on rakennettu erityisesti 6 hengen majoittamiseen, mutta se voi olla jopa 8 hengen majoituspaikka, joten tilaa on myös laajennuksille. Se on jaettu 3 kerrokseen. Ensimmäinen kerros koostuu suuresta alueesta, jossa on yksi ilmalukko ja avaruuspukuhuone happisäiliöineen, autotalli, vesiviljely yhdistettynä aeroponisiin järjestelmiin ja pieni ankkakasvattamo. Toisessa kerroksessa on keittiö ja ruokasali sekä kuntosali, joka pitää Moon Campersin kunnossa, makuuhuone nukkumista varten ja kylpyhuone. Kolmannessa ja viimeisessä kerroksessa on varastotilat, laboratorio, ensiapu/sairaala ja kylpyhuone. Kasvihuoneen, keittiön ja varaston välille tulee hissi, joka helpottaa ruoan, veden, jään, kuunäytteiden jne. kuljettamista. Ulkopinnalle tehdään Kevlar-katto kentän suojaamiseksi, ja sinne sijoitetaan antennit viestintää varten sekä aurinkopaneelit, koska aurinkoenergia on tärkein voimanlähteemme.

Minne haluat rakentaa kuun leirin?

Ottaen huomioon useita tekijöitä olemme päättäneet rakentaa kuuleirimme Peary-kraatterin pohjoisreunalle, joka sijaitsee lähellä Kuun pohjoisnapaa. Peary on epäsäännöllisen muotoinen kraatteri, joka syntyi kauan sitten asteroidin törmäyksestä ja on noin 73 kilometriä leveä. Paikalla on alueita, jotka ovat lähes jatkuvassa auringonvalossa, mikä tarjoaa elintärkeää aurinkoenergiaa tukikohdallemme ja parempia lämpötiloja. Aurinkopaneeleillemme virtaa antavan alueen tiedetään myös sisältävän vesijäätä, joka sulamisen jälkeen olisi elintärkeää kulutusta varten. Kun se hajotetaan vedyksi ja hapeksi, siitä saadaan hengitettävää ilmaa kuuleirillemme. Kaiken kaikkiaan se on haastava, mutta sopiva paikka elämiseen ja tutkimiseen.

Miten aiot rakentaa kuuleirin? Kuvaile käyttämäsi tekniikat ja materiaalit.

Suunnittelemme Moon Campin rakentamista pääasiassa talon 3D-tulostimilla kolmen erillisen kerroksen rakentamiseksi, joista kaksi on maan alla. Aluksi aiomme lähettää roverit, jotka kaivavat leirin perustan, ja sen jälkeen 3D-tulostimet, jotka aloittavat prosessin. Talon 3D-tulostimet käyttävät betoniseosta, joka koostuu sementistä, hiekasta, geopolymeeristä ja muista lisäaineista eli regoliitista. Kun astronautit ovat tehneet oman osuutensa, heidät lähetetään viimeistelemään Kuuleirin rakentaminen. He asuvat teltoissa lyhyen aikaa ennen kuin muuttavat tukikohtaan. Astronautit tuovat mukanaan myös jäljellä oleviin rakenteisiin tarvittavat materiaalit: metallit, aurinkopaneelit, lasin jne. Lisäksi tuodaan kasveja, ankkoja ja kaloja, vettä ja hapenlähteitä, jotka aikanaan tuotetaan tukikohdassa. Kuten aiemmin mainittiin, leirissä on kolme kerrosta, ja sen suunnittelu on nykyaikaista ja samalla innovatiivista, sillä siinä käytetään pientä hissiä, joka kulkee useiden huoneiden läpi ja tuo vettä, jäätä ja ruokaa.

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

Astronauttien suojaamiseksi perusmateriaalien on taattava monien tekijöiden kestävyys, ja niiden on läpäistävä useita testejä, kuten iskut, korroosio, puristus, väsyminen, taivutus, lämpö, syttyvyys, koostumus ja termomekaaninen analyysi. Kuten 2.2 kohdassa mainittiin, perusmateriaalien rakentamiseen käytetään muun muassa lämpölasia, kevlaria ja alumiinia. Käytettyjen materiaalien ansiosta tukikohta on riittävän vahva suojaamaan astronautteja, sillä koska se on maan alla, se kestää maanjäristyksiä. Meteorisateilta ja muilta uhkilta suojaamiseksi kentän alapinta on peitetty regoliittia sisältävällä suojakerroksella, ja ulkopinnalla on Kevlar-päällyste.

Selittäkää, miten kuuleirinne tarjoaa astronauteille:
Vesi
Ruoka
Sähkö
Ilma

Vesi saadaan Kuun jäävaroista, jotka louhitaan ja kuljetetaan kulkuneuvoilla tukikohtaamme. Sen jälkeen jää kulkee hissin kautta, jossa on ulkoinen sisäänkäynti, ja se lähetetään varastoon, jossa on erikoiskone, joka on rakennettu sulattamaan jäätä ja puhdistamaan vesi, joka varastoidaan vesisäiliöön tulevaa käyttöä ja kulutusta varten. Erityinen sulatuskone käyttää aurinkopaneeleista saatavaa sähköä jään lämmittämiseen ja poistaa samalla suurimman osan epäpuhtauksista ja kemikaaleista käyttämällä nanoteknologiaa, joka on erittäin tehokas ja edullinen veden puhdistusmenetelmä, joka perustuu nanokuitukalvoihin, jotka manipuloivat atomeja nanokokoluokassa.

Ruokaa varten suunnittelimme kasvihuoneen, jossa eläimet ja kasvit elävät yhdessä ja rauhassa. Aluksi ruokaa tuodaan Maasta, kunnes tukikohta pystyy tuottamaan itse. Kasvihuoneen katto on suunniteltu niin, että auringon säteet läpäisevät sen ja luovat punaista valoa, joka stimuloi kasvien kasvua 40%:llä. Järjestelmämme perustuu pääasiassa akvaaponiikkaan, mutta myös aeroponiikkaan, joten aivan huoneen lattian alapuolella sijaitsevan akvaarion avulla, jossa kalat ovat, erityiset kannattimemme imevät vettä niiden alta ja tuovat sen korkeimmille kasveille, joista vesi kulkeutuu muihin kasveihin ja takaisin akvaarioon, mikä säästää vettä. Lisäksi kasvihuoneessa kasvaa myös leviä, joista tulee ankoillemme ravintoa.

Kun otetaan huomioon, että tukikohtamme sijaitsee alueella, jossa on lähes jatkuvaa auringonvaloa, olemme päättäneet, että paras voimanlähde olisi aurinkoenergia. Kuuleirimme tarvitsee valtavasti energiaa monien vempaimiemme takia, joten rakennamme pyöriviä aurinkopaneeleita, jotka tuottavat meille tarvittavan energian. Meidän on myös valmistettava DC-AC-muunnin, joka muuttaa tasavirran vaihtoehtoiseksi virraksi, jotta voimme käyttää laitteitamme. Sähkökatkosten varalta Kuuleirissämme on myös sähkögeneraattori, joka sijaitsee varastossa alimmassa kerroksessa.

Happea ja puhdasta ilmaa varten meillä on kasvihuone, jossa kasvatamme spirulinaa, eräänlaista sinilevää, joka on voimakas ravinteiden lähde ja hyödyllinen keholle. Ilman puhdistamiseen käytämme myös kasveja, jotka ovat tunnettuja hapenlähteitä, kuten aloe veraa (jolla on myös lääketieteellisiä ominaisuuksia), saniaisia jne. Kellarissa on ilmankierrätyslaite (Advanced Closed Loop System), joka kerää ilmasta hiilidioksidia, muuttaa sen metaaniksi ja vedeksi höyryn avulla ja käsittelee sen Sabatierin reaktorissa. Siinä vaiheessa elektrolyysi jakaa veden jälleen kerran hapeksi, kun taas metaani puretaan avaruuteen.

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

Kuuleirimme päätarkoitus on sekä tieteellinen että matkailullinen, sillä se tarjoaa tiedemiehille ja tutkijoille resursseja ja hyödykkeitä, joita he tarvitsevat dokumentoidakseen ja tutkiakseen leiriä ympäröiviä alueita kuun ymmärtämiseksi paremmin. Jokaisen lähetettävän henkilön on läpäistävä joukko lääketieteellisiä ja fyysisiä testejä, ja hänen on oltava oikeutettu tekemään tutkimusta, ja hänellä on oltava biokemian tai astrofysiikan/fysiikan koulutustausta. Tällä tavoin hankkeemme on tutkijoille kultainen lippu, jolla he voivat tuoda tietoa seuraaville sukupolville ja saada kansainvälistä tunnustusta. Kuussa asuessaan heillä on mahdollisuus tutkia sitä tarkasti ja tarkkailla ympäristön muutoksia tiiminä tai yksin, ja heillä on käytössään useita virkistyshuoneita (kuntosali, puisto, laboratoriot) ja erinomaiset elinolosuhteet (keittiö, makuuhuoneet). Tämä on poikkeuksellinen kokemus tutkijoille kaikkialla maailmassa.

Kuvaile Moon Camp -astronauttimiehistönne päivää kuussa.

Aamulla Kuuleirin astronauteilla on säännöllinen rutiini: he heräävät aikaisin suihkuun ja syövät aamiaisen (ruoka valmistetaan etukäteen kasvien resursseja ja keittiövälineitä käyttäen), joka kestää noin 1-2 tuntia. Sen jälkeen he menevät kuntosalille harjoittelemaan keskimäärin 2 tuntia. Liikunta on tärkeä osa astronauttiemme päivittäistä rutiinia, jotta estetään luu- ja lihaskatoa ja pysytään aktiivisina ja terveinä. Laitteet on suunniteltu yksinomaan avaruuskäyttöön, kun otetaan huomioon Kuun erilaiset olosuhteet. Ryhmä jaetaan kahteen ryhmään, jotka vaihtuvat määräajoin. Ensimmäinen ryhmä huolehtii jään hankkimisesta Kuusta ja sen jalostamisesta vedeksi sulatus- ja puhdistuslaitteemme avulla. Toinen ryhmä vastaa kasvihuoneen kasveista ja eläimistä (sekä ankkatilasta), joiden hoidosta ja ravinnosta huolehditaan. Kun astronautit ovat suorittaneet askareensa, he syövät päivän toisen aterian, joka sisältää tarvittavan määrän proteiinia ja vitamiineja. Sen jälkeen leiriläisillä on opiskelu- ja tutkimusaika, jota vuorottelevat pienet 5-10 minuutin tauot keskittymisen ja suorituskyvyn parantamiseksi. Heillä kaikilla on pääsy laboratorioon, jossa he voivat kokeilla ja testata teorioitaan, mutta samalla he voivat myös rentoutua ja nauttia ajastaan avaruudessa. Keskimäärin noin 25 tuntia kestävän kuupäivän päätteeksi astronautit nukkuvat 7-9 tuntia yössä, mikä on suositeltava määrä.



← Kaikki hankkeet