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: MoonMeisters

Colegiul National "Mihai Eminescu" (Kansallinen museo)  Suceava    Romania 18, 17 Toinen sija - ESA:n jäsenvaltiot

3D-projektin ulkoinen katseluohjelma

Hankkeen kuvaus

Hyperion1918 ei ole vain ihmisen asuinympäristö kuussa, vaan se on suunniteltu myös portiksi muille kaukaisemmille planeetoille. Kuu ei ole vain loistava harjoituspaikka, jotta voimme yrittää onnistunutta laskeutumista muille planeetoille, vaan se on myös astronauttien kannalta suotuisampi paikka lähteä matkaan, koska siellä on enemmän lentoonlähtömahdollisuuksia kuin Maassa.

Tukikohtamme on suunniteltu viidelle astronautille, ja se koostuu viidestä kupolista, joilla kullakin on oma tehtävänsä ja nimensä: Bendis (päämaja ja laboratorio), Hypnosis (uni ja rentoutuminen), Hermes (lentokonehalli), Hefaistos (varastointi), Dyonisus (ruokasali ja keittiö) ja kasvihuone nimeltään Demetra.

Bendis-kupolissa on laboratorio, jossa tutkitaan kuun kiviä, jäätä ja pölyä, kellari, jossa on vedenpuhdistin, happi- ja vesisäiliöt sekä hätäakut, ja päämaja, jossa on kuun maantieteellinen kartta huoneen keskellä ja valtavan ikkunan edessä, joka voidaan kytkeä huipputekniikan monitoriin suoraa konferenssia varten Maan kanssa, ja joka on suunniteltu astronauttien puoliympyräpöydäksi.

Hypnoosikupolissa on ensimmäisessä kerroksessa tila fyysistä toimintaa varten, pukuhuone, kylpyhuone ja huone astronauttien suihkua varten sekä ovi Demetra-tilaan. Yläkerrassa on viisi samanlaista makuuhuonetta, joissa on sänky, pöytä, yöpöytä ja vaatekaappi.

Minne haluat rakentaa kuun leirin?

Kuun navat ovat maantieteellisiä paikkoja, jotka tarjoavat monia etuja avaruustutkimuksen kannalta. Rakennamme kuutukikohtamme Peary-kraatterin pohjoisreunalle. 

Koska kraatteri on lähimpänä Kuun pohjoisnapaa, se on lähes jatkuvasti valaistu, mikä luo ympäristön, jonka lämpötila on suhteellisen vakaa, ja tarjoaa varman aurinkoenergian lähteen. 

Toiseksi tutkimukset viittaavat siihen, että juuri lähes jatkuvasti varjostetuilla alueilla saattaa olla jäätynyttä vettä, joka voi edustaa suhteellisen koskematonta komeetta- tai asteroidiainesta, joka on ollut Kuussa miljoonia tai miljardeja vuosia. Voimme louhia tätä jäätynyttä vettä ja käyttää sitä tieteellisiin kokeisiin tai käyttää sitä juomaveden lähteenä.

Miten aiot rakentaa kuuleirin? Kuvaile käyttämäsi tekniikat ja materiaalit.

Kuuleirimme moduulit rakennetaan Maassa samaa kokoonpanopolkua noudattaen kuin ISS:n moduulit. Kukin moduuli lähetetään sitten Kuuhun yhdessä robottien kanssa, jotka kokoavat kuutukikohdan täsmälleen kuin palapelin. Kun tukikohta on valmis, astronauttien on aika täyttää tila kalusteilla. Tätä varten lähetämme ensin raketin, joka kuljettaa astronautit ja tarvittavat materiaalit rakentamisen aloittamiseksi. Huonekalut on suunniteltu niin, että ne tarjoavat mahdollisimman vähän mukavuutta pitkällä aikavälillä. Käytämme seiniin titaania ja ikkunoihin läpinäkyvää silikaattikuitua. 

Sen lisäksi, että tukikohtamme on suunniteltu lumoamaan silmä ja antamaan harmoniaa sen sisällä asuville astronauteille, siinä on myös monia symmetrisiä osia, joten niiden pinoaminen mahdollistaisi monien moduulien kuljettamisen yhdellä raketilla. Kaikki viisi puolipalloa voidaan hajottaa symmetrisiksi levyiksi, samoin kuin hieman kaarevat sylinterihallit. Lisäksi kupolit ovat erittäin tehokkaita arkkitehtonisia rakenteita, sillä ne ovat vahvempia, kevyempiä ja nopeampia rakentaa kuin perinteisemmät rakennukset. Ne myös sulkevat sisäänsä suuren määrän tilaa minimaalisella materiaalien, työn ja energian kulutuksella.

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

 

Kun valitsimme kuutukikohdan suunnittelua ja materiaaleja, otimme huomioon säteilyn, meteoriitit ja korkeat lämpötilavaihtelut. Sen vuoksi seinät on tehty titaanista. Sen lisäksi, että titaanilla on alhainen lämmönjohtavuus ja erinomainen mekaaninen lujuus, se on myös joustavaa mutta kestävää ja iskunkestävää, mikä tarkoittaa, että astronauttimme ovat suojassa korkeilta lämpötilanvaihteluilta ja meteoriiteilta. 

Samoin käytämme tavallisen lasin sijasta läpinäkyvää silikaattilasikuitua, ja seinien sisäpuoli päällystetään demronilla, joka antaa lisäsuojaa kosmista säteilyä vastaan. Myös sisätilojen vajan ovet on suunniteltu niin, että ne sulkevat huoneen, jolloin pohja ei altistu tyhjiölle ja paine- ja happipitoisuus voidaan saattaa normaaliksi turvallisissa parametreissa.

Selittäkää, miten kuuleirinne tarjoaa astronauteille:
Vesi
Ruoka
Sähkö
Ilma

Kun tukikohta on perustettu, tukikohdan lähellä oleva jäätynyt vesi kaivetaan, sulatetaan ja suodatetaan, jotta sitä voidaan varastoida ja käyttää tukikohdassa. Sen jälkeen kaikki käytetty vesi suodatetaan vedenpuhdistimen läpi, myös virtsa. Tämän järjestelmän pitäisi ajan mittaan lisätä tukikohdassa käytettävissä olevan veden määrää, sillä virtsasta tuotetun veden määrä on noin 10% enemmän kuin ruoan hapettumisen vuoksi saatu määrä. Lisäksi virtsan suodattamisessa syntyviä jäännöksiä voidaan käyttää maaperän lannoitteena.

Astronautit eivät voi elää ikuisesti pakatuilla elintarvikkeilla, mutta heidän on elettävä niin ensimmäiset kuukaudet, kunnes kasvihuoneen vihannekset kasvavat. Miehistön jäsenet elävät pääasiassa kasvipohjaisella ruokavaliolla, ja lisäksi he saavat lihaa ja proteiineja Maasta. Kasvihuoneessa kasvihuonekasvit kasvatetaan kasvitieteilijöiden toimesta, ja sinne istutetaan perunoita, vihreitä herneitä ja soijapapuja hiilihydraattien, sokereiden, kalsiumin ja kuitujen sekä A-, K- ja C-vitamiinien saamiseksi; vesimelonia ja kurkkua niiden korkean vesipitoisuuden ja sokereiden vuoksi.

Koska alueemme on lähes jatkuvasti valaistu, aurinkopaneelit olisivat kuun aikana tärkein sähkönlähteemme. Vaikka kuun yö olisikin huomattavan lyhyt, meidän olisi silti käytettävä vara-akkuja kaikissa laitteissa ja laboratoriolaitteissa, jotta voisimme pitää tukikohdan toiminnassa, kun tiedämme, että keskimääräinen kuukauden aikana käytetty tehoprosentti on yli 1200 kw. Lisäksi akuista voi olla hyötyä aurinkopaneelien toimintahäiriöiden varalta.

Matkamme alussa käytämme maasta tuotua paineilmaa. Kasvien kasvaessa, jolloin saadaan toinenkin hapenlähde, elektrolyysimme kuusta löytyvää vettä saadaksemme happea ja vetyä (jota voidaan käyttää uudelleen samassa yhteydessä).
prosessi).
Voimme myös ottaa ilmaa kuun maaperästä käyttämällä sulan suolan elektrolyysimenetelmää. Hengitettävää ilmaa valmistetaan vain 20% hapesta, 2% hiilidioksidista ja 78% typestä. Joidenkin tutkimusten mukaan sitä voi löytyä kuun kivistä, vaikka typpeä saatetaan tarvita Maasta.

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

Vaikka ei ole mahdotonta laajentaa Hyperion1918:aa matkailutukikohdaksi tulevaisuudessa, asetimme mallin suunnittelussa etusijalle tieteelliset kokeet. 

Kuun maaperän, kivien ja maanalaisen jään tutkiminen voi ensinnäkin antaa merkittävää tietoa siitä, miten Kuu muodostui miljardeja vuosia sitten, ja lisäksi se auttaa tutkijoita tarkentamaan Kuun pintaan kohdistuvien iskujen malleja sekä meteoriittien puutarhan, fotodissosiaatioiden ja aurinkotuulen sputteroinnin vaikutuksia Kuuhun.

Hyperion1918-ohjelmaa voidaan käyttää myös porttina tuleville lennoille muille kaukaisemmille planeetoille, kuten Marsiin, sillä meillä on enemmän lentoonlähtömahdollisuuksia Kuusta kuin Maasta. Lisäksi se tarjoaa loistavaa tietoa avaruudesta selviytymisen tekniikoista, joita voidaan kehittää suhteellisen turvallisessa paikassa lähellä Maata.

Kuvaile Moon Camp -astronauttimiehistönne päivää kuussa.

Päivä Kuussa on hyvin erilainen kuin Maassa. Astronauttien tehtäväkeskeinen elämäntapa, eristyneisyys muista Maan asukkaista ja epäjohdonmukainen päivä-yö-sykli ovat vain joitakin etuvartioaseman yhteisön esteistä. Näiden esteiden voittaminen on keskeinen askel, jotta Kuun tarjoamia tutkimusmahdollisuuksia voidaan hyödyntää täysimääräisesti. 

Koska Demetra-kasvihuoneen "avointa tilaa" valaisee pääasiassa aurinko, päivä-yö-sykli voidaan saavuttaa pimentämällä lasikatto tiettyinä aikoina. 

Hätätilanteessa on ratkaisevan tärkeää, että ainakin yksi astronautti on hereillä milloin tahansa. Tämän varmistamiseksi jokainen miehistön jäsen menee nukkumaan 2 tuntia edellisen jälkeen ja herää vastaavasti. Näin kaikki astronautit ovat hereillä samaan aikaan vähintään 8 tuntia päivässä. 

Kun kaikki miehistön jäsenet ovat hereillä, he kokoontuvat päämajaosastolle kommunikoimaan Maan kanssa ja laatimaan päivän aikataulun. Kun kaikki miehistön jäsenet ovat hereillä, sosiaaliseen kanssakäymiseen keskittyminen on ratkaisevan tärkeää jokaisen astronautin mielenterveyden ja hyvinvoinnin ylläpitämiseksi. 

Etuvartioasemalla on kolme päätehtävää, jotka on jaettu astronauteille. Kaksi heistä työskentelee tutkimusalalla, kaksi muuta vastaa kasvihuoneesta ja ruoan valmistuksesta ja viimeinen vastaa kunnossapidosta, vaikka jokaisella astronautilla pitäisi olla taitoja ja reaktiokykyä siirtyä tehtävästä toiseen.

Mitä tutkimusryhmän jäsenet tekevät koko päivän? He keräävät etäisyysvalvottujen Roverien avulla näytteitä Kuun maaperästä, kivistä ja jäästä, tutkivat niitä ja saavat mahdollisimman paljon tietoa laboratoriossa sekä valmistavat ja puhdistavat juomavettä miehistön muille jäsenille.

Huoltoon kuuluu ensinnäkin kaikkien Hefaistos-kupolissa sijaitsevien laitteiden ja resurssien rekisteröinti sekä kerättyjen näytteiden puhdistaminen. Lisäksi vastuuhenkilön on varmistettava, että virransyöttötaso, koneet ja laitteet sekä kaikki tekniikka ovat kunnossa ja käyttövalmiina.

Mikä olisikaan parempaa pitkän työpäivän jälkeen kuin katsella maapallon ja maailmankaikkeuden ihmeitä?



← Kaikki hankkeet