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: Moon_Squad

Liikuntasali am Wall  Verden    Saksa 16, 17

3D-projektin ulkoinen katseluohjelma

Hankkeen kuvaus

Kuuleirimme  päätarkoituksena on turvallinen ja vastuullinen etuvartioasema ihmisille kuuhun. Haluamme antaa ihmiskunnalle uutta inspiraatiota lisätä kiinnostusta kaukana maapallosta sijaitseviin alueisiin ja näyttää uusia teknisiä mahdollisuuksia. Meidän on saatava mukaan nuoria, jotka ovat innostuneita avaruusalan kehityksestä, jotta voimme saavuttaa uusia suuria virstanpylväitä.

Kaiken kaikkiaan Moon camp koostuu yksittäisistä hunajakennomuotoisista moduuleista, joilla varmistetaan alustan modulaarisuus ja luodaan mahdollisuus laajentaa leiriämme. Leirin kehittäminen on hyvin joustavaa, koska 3d-tulostusroveri mahdollistaa mahdollisuuden tulostaa moduuleja tarpeen mukaan.

Lisäksi meillä on pysäköintialue mönkijöillemme ja laukaisualue huolto- ja evakuointiraketeille, joka on sijoitettu etäälle leiristä astronauttiemme turvallisuuden takaamiseksi.

Suojelemme leiriä ja miehistöä vaaroilta samalla kun sijoitamme elintärkeät moduulit kuun maaperään, jotta varmistetaan luonnollinen suoja mikrometeoriitteja ja säteilyä vastaan.

Yksittäiset moduulit on lisäksi erotettu toisistaan erityisillä porteilla, jotka voidaan sulkea vaaratilanteessa.

Leirien rakentamisen alussa käytettävissä on vain pieni määrä resursseja. Näin ollen leiri on ensimmäiset pari vuotta riippuvainen maasta saatavista tarvikkeista. Lopulta haluamme kehittää täysin omavaraista leiriä, josta tulee tulevaisuudessa yhä itsenäisempi. 

Minne haluat rakentaa kuun leirin?

Päätimme rakentaa leirin pohjoisnavan alueelle, koska syvillä kraatterialueilla on vesijäätä.

Lisäksi Kuun pohjoisnavalla kraatterien ulkopuolella vallitsee hyvin leuto lämpötila, ja aurinko paistaa lähes koko päivän, mikä takaa osan energiantuotannosta.

Samalla rakennamme leirimme kraatterin reunalle, jotta meteoriittitörmäysten ja säteilyn mahdollisuus olisi pienempi. Rakennamme leirin kuitenkin aivan kraatterin reunalle, jotta tukikohta ei jäisi täysin pimeäksi ja jotta kaikki tärkeät tekniset laitteet, jotka on sijoitettu kraatterin ulkopuolelle, voidaan toteuttaa. Lopulta laitoimme osan kuuleiristä kraatterin seinämään turvallisuuden lisäämiseksi.

Miten aiot rakentaa kuuleirin? Kuvaile käyttämäsi tekniikat ja materiaalit.

Kuuhun lähetetään aluksi itsenäinen kulkuri, joka louhii kuun maaperää. Maassa kehitteillä olevalla erityisellä valmistusprosessilla teemme maaperästä käyttökelpoista 3d-tulostetta varten, jolla rakennamme moduulien kuoren. Menetelmä säästää paljon aikaa ja kustannuksia ja estää astronautteja säteilyltä, josta he joutuisivat kärsimään leiriä rakentaessaan.

Lisäksi Rover louhii kraatterin seinämään luolaa, johon tärkeimmät moduulit sijoitetaan.

Tulostettujen kuorien sisälle Rover rakentaa erityisen ja erittäin kestävän muovikuplan, jossa on alumiinirunko, luodakseen turvallisen ympäristön ensimmäisille astronauteille.

Kun astronauttien suojapaikka on rakennettu, kuuleiriin lähetetään elintärkeiden moduulien varusteet, joihin kuuluvat elämää ylläpitävät järjestelmät sekä ensimmäiset ilma- ja elintarvikevarastot.

Alussa Moon camp:llä on 5 hengen miehistö, jotta varmistetaan, että jokaiselle tärkeälle aihealueelle, kuten tekniikan tai lääketieteen alalle, löytyy asiantuntija.

Tulevaisuudessa leiristä tulee suurempi, jotta se voi tukea yli 10 henkilöä.

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

Suuri haaste on avaruuden säteily ja meteoriitin iskut, jotka voivat tuhota elintärkeitä moduuleja ja vaarantaa miehistön. Siksi rakennamme tärkeimmät moduulit kraatterin seinämässä olevaan luolaan. 

Samalla loput moduulista, joita ei ole sijoitettu kraatterin seinämään, suojataan laittamalla kerros  kuun maaperä (76 senttimetriä riittää estämään moduulien säteilyä) moduulien yläpuolella. 

Avaruuden aiheuttamien vaarojen lisäksi miehistöä rasittaa eristyneisyys maanpäällisistä ihmisistä, joten heillä on jatkuva yhteys maanpäällisiin ystäviinsä ja perheeseensä VR-kokousten kautta. Miehistön suojelemiseksi lihaskunnon heikkenemiseltä heillä on kiinteät harjoitusajat joka päivä.

Selittäkää, miten kuuleirinne tarjoaa astronauteille:
Vesi
Ruoka
Sähkö
Ilma

Kuuleirimme sijainti on valittu tarkoituksella, sillä kraatterin syvillä alueilla on vesijääesiintymiä. Näin ollen voisimme ajaa kraatterin pohjalle autonomisella roverilla, joka louhii vesijäätä erityisellä vahvistetulla poralla ja kuljettaa jään leiriin. Kraatterin osissa ei ole valoa, ja siksi kulkijan on saatava virtaa akuista. Vesijää sulatetaan käyttämällä ydinreaktorin hukkalämpöä ja keskitettyä auringonvaloa.
Samalla kun tuotamme vettä, teemme metanointia, jolla hengitysilman sisältämä Co2 muunnetaan vedeksi. Toinen reaktiotuote on metaani, jota voitaisiin käyttää SpaceX:n avaruusaluksen rakettipolttoaineena.
Syntyvässä vedessä ei ole ravinteita, ja siksi saamme ravinneliuoksen vettä ja kasveja varten maasta.

Leirin alkuvaiheessa ruoan on oltava tavallista astronauttien ruokaa, mutta tulevaisuudessa se tuotetaan kasvihuoneessa. Tässä kasvihuoneessa ei ole ikkunoita, koska siellä tarvittaisiin erittäin paksu lasikerros säteilyn takia.

Ruoantuotantomme periaate perustuu "maanalaiseen viljelyyn", jossa auringon valoa jäljitellään LED-valolla ja maa on tehty kasvualustaksi. Ravinneliuos mahdollistaa korkean sadon. Ulosteita käytetään lannoitteena.

Kasvualusta koostuu puukuidusta ja on erittäin kevyt, minkä vuoksi se voitaisiin lähettää kuuhun hyvin helposti. Kastelu on autonomista. Myös ruoka tuotetaan samalla periaatteella, joka kehitettiin Neumayer-asemalla Antarktiksella.

Maasta lähetetään kuitenkin tiettyjä elämiseen tarvittavia proteiineja. Täydellistä riippumattomuutta ei siis voida saavuttaa.

Kuun pinnalla on paljon auringonvaloa, joka muutetaan aurinkokeräimillä energiaksi. Tarvitsisimme kuitenkin paljon aurinkokeräimiä tuottaaksemme riittävästi energiaa erityisesti kulkuneuvojen louhinta- ja rakennusprosesseja varten. Lisäksi toissijainen energianlähde on mielestämme välttämätön esimerkiksi silloin, kun meteoriitti iskeytyy aurinkokeräinkenttään, mikä voisi aiheuttaa hengenvaarallisen tehonpudotuksen.

Siksi pääenergia tuotetaan atomienergialla, joka perustuu vedenalaiseen painevesireaktoriin. Hukkalämpöä käytetään leirin lämmittämiseen ja tarvittavan lämpöenergian tuottamiseen metanointia tehtäessä. Myöhemmin käytämme lämpöä vesijään sulattamiseen.

Lisäksi energiavarastoja ovat elektrolyysissä tuotettu vety ja metaanin käsittelystä saatu metaani, ja tarvitsemme akkuja liikkuviin laitteisiin (Roverit jne.).

Jotta ilman kuljetus maapallolta olisi mahdollisimman vähäistä, tuotimme pääosan hapesta kuussa.
Elektrolyysillä erotamme louhitun vesijään vedyksi ja hapeksi. Happea voitaisiin käyttää hengittämiseen.
Lisäksi erotamme kuun maaperän malmit hapeksi ja metallijauheeksi, jota käytetään 3d-tulostuksessa.

Haluamme käyttää suuren osan käytetystä ilmasta uudelleen, ja siksi ilma ohjataan kasvihuoneeseen, jossa hiilidioksidi reagoi kasvien kanssa fotosynteesissä ja tuottaa happea.

Lisäksi istutamme kasveja, jotka suodattavat myrkyllisiä kaasuja, kuten formaldehydiä. Haluamme käyttää esimerkiksi vihreitä liljoja, joilla on suuri suodatusvaikutus (NASA:n "puhdasta ilmaa koskevan tutkimuksen" mukaan).

Jotta leirillä olisi samanlainen hengitysilma kuin maan päällä, lähetämme leirille alussa typpeä.

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

Aluksi kuuleiriä käytetään vain tieteellisiin tarkoituksiin. Yksi olennainen tutkimus on leirillä oleskelun pitkäaikaisten seurausten dokumentointi. ISS:llä tehdyt matkat kestivät korkeintaan vuoden. Näin ollen ei tiedetä, miten pitkäaikainen eristäminen vaikuttaa tuleviin tehtäviin esimerkiksi Marsiin. Samaan aikaan ei ole paljon tietoa siitä, miten astronauteille voitaisiin antaa ruokaa ja energiaa, jota tarvitaan Marsin kolonisoinnissa. 

Lisäksi kuuleiriämme olisi testattava tulevien lähetysten rahtivarastoksi. 

Lisäksi haluamme rakentaa radioteleskoopin, joka voisi löytää uusia löytöjä avaruudesta ja antaa tietoa fysikaalisiin ongelmiin. 

Leirin kustannukset ovat korkeat, ja siksi jotkut turistit voisivat vierailla leirillä. Loppujen lopuksi leirin pitäisi myös innostaa nuoria STEM_luokkiin ja teollisuuden aloille. 

Kuvaile Moon Camp -astronauttimiehistönne päivää kuussa.

Parhaan tieteellisen tutkimuksen ja tutkimuksen sekä säännellyn hoidon ja turvallisuuden mahdollistamiseksi Kuuleirin miehistö koostuu astronauteista, joilla on laaja tietämys monilta eri aihealueilta. Astronautit työskentelevät vuorotyössä, jotta riittävän moni on hereillä reagoidakseen mahdollisiin vaaroihin hätätilanteissa. Eri vuorot ovat päällekkäin tunnin ajan, jotta vuorojen astronautit voivat arvioida kaikki tapahtumat yhdessä. Sopeudumme normaaliin 24 tunnin maanpäälliseen vuorokauteen, jossa on 13 tunnin vuorot. 

Kun vuoro alkaa, astronautit heräävät, syövät aamiaista ja valmistautuvat työhön. Astronautit työskentelevät joka päivä laboratoriossa, jossa he tekevät kokeita. Sen jälkeen he laativat protokollan kaikkien tulosten turvaamiseksi. 

Samaan aikaan miehistö on sitoutunut harrastamaan vähintään 2 tuntia urheilua päivässä vähentääkseen lihasten ja luun tiheyden heikkenemistä, joka johtuu alhaisesta painovoimasta.

Myöhemmin astronauteilla on vapaa-aikaa, jolloin heillä on mahdollisuus ottaa yhteyttä ihmisiin maan päällä, jotta eristyksen aiheuttama psykologinen stressi olisi mahdollisimman vähäinen. 

Lisäksi insinöörit valvovat joka päivä jokaista leirin järjestelmää, jotta reaktorien tehoa ja polttoainesauvojen jäähdytystä voidaan säätää.

Lisäksi elintärkeiden järjestelmien toiminta on varmistettava ja happipitoisuus on tarkistettava, jotta metaanin muodostuminen voidaan käynnistää, jos hiilidioksidipitoisuus on korkea. Kasvit ovat myös todistettuja, ja ne voidaan korjata, kun ne ovat tarpeeksi suuria.

Astronautit ovat myös sitoutuneet käymään aseman lääkärin luona 2 kertaa viikossa tekemässä rutiinitarkastuksia.

Evakuointiraketti on tarkistettava ja valmisteltava, jotta leiri voidaan evakuoida hätätilanteessa tai jotta loukkaantunut miehistön jäsen voidaan tuoda maahan. Yleisesti ottaen olisi valmisteltava raketit, jotka toimittavat leirille tarvikkeita tai tuovat kokeita takaisin maahan.

Kaiken kaikkiaan kaikki roverit ja moduuli tarkistetaan pitämään kaikki järjestelmät käynnissä.

Hätätilanteessa leirissä sijaitsevien lennonjohtomoduulien varoitussireeni ilmoittaa ongelmasta, joka on ratkaistava välittömästi. 

Tämä päivittäinen rutiini mahdollistaa Moon Campin vastuullisen toiminnan ja sisältää kaikki tärkeät näkökohdat, jotta miehistö pysyy turvassa. Maan normaali rytmi otetaan leirillä huomioon, jotta astronautit saisivat normaalin päivän.



← Kaikki hankkeet