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: HuMoon

Liceo scientifico A. Volta  Milano    Italia 18, 19

3D-projektin ulkoinen katseluohjelma

Hankkeen kuvaus

Kuuleiristämme tulee etuvartioasema avaruuden tutkimista varten, jotta ihmiskunnan tietämys maailmankaikkeudesta laajenisi. Mielestämme on tärkeää, että tämä hanke korostaa sitä, että olemme ihmisiä. Olemme kotoisin Maasta, mutta emme pysähdy siihen. Kuu on ensimmäinen muu paikka kuin planeettamme, jossa asumme, ja siksi tukikohtamme pohjapiirros muistuttaa ihmiskättä. Se tulee kirjaimellisesti olemaan meidän sormenjälkemme kuussa.

Sijaintinsa ansiosta tukikohtamme on kestävä ja käyttää aurinkoenergiaa ja paikallisia resursseja, kuten kraatterien jäätä ja regoliittia, jotta astronautit voivat pysyä tukikohdassa jatkuvasti.

Leirimme päätavoitteena on selvittää, mitä resursseja Kuu tarjoaa, tutkia aurinkokuntaamme ja elämää vihamielisessä ympäristössä.

Katolta tulevan luonnonvalaistuksen, kasvien, kalojen, veden ja ryhmätoiminnan ansiosta elämä leirissämme on miellyttävää; pitkällä aikavälillä tämä mahdollistaa vierailujen avaamisen tavallisille ihmisille (avaruusturismi) ja ehkä jonain päivänä satelliitistamme tulee avaruusasema avaruusmatkailua varten.

Minne haluat rakentaa kuun leirin?

Kuuleirimme sijaitsee etelänavalla, Shackletonin kraatterin alla. Tällä Kuun alueella auringonvaloa tulee lähes koko ajan, joten voimme käyttää aurinkoenergiaa pääasiallisena voimanlähteenämme. Jatkuvan auringonpaisteen ansiosta lämpötilat eivät useinkaan muutu rajusti.

Kuusta on löydetty vettä napojen läheltä, joten leirimme sijoittaminen sinne ei vaikeuta sen tavoittamista.

Rakennamme tukikohtamme maanpinnan alle, jotta merkittävä osa rakenteistamme olisi suojassa meteoreilta ja säteilyltä, mutta katot ovat kupoleita, jotka on täytetty maaperästä nousevalla vedellä, jotta saamme luonnollisen valaistuksen.

Miten aiot rakentaa kuuleirin? Kuvaile käyttämäsi tekniikat ja materiaalit.

Kuuleirimme perustetaan robottien ja 3D-tulostimen avulla, ja astronautit lähetetään sinne vasta, kun se on valmis.

Ensin robotit kaivavat Shackletonin kraatterin, sitten ne asettavat alumiiniseinät ja -lattiat, kerroksen hydrattuja BNNT:tä, jota NASA tutkii neutronisäteilyltä suojaamiseksi, ja heti kun levät kasvavat, asetamme kerroksen SEAgelia lämmöneristeeksi. Seinät ja lattiat värjätään tummiksi Albedo-vaikutuksen vähentämiseksi ja niiden lämmittämiseksi hieman. Pohja muodostuu erilaisista moduuleista, jotta niiden kokoaminen olisi helpompaa. Jos haluamme laajentua, kädenjälkimoduuli voidaan monistaa, ja jokaisella kädellä on oma käyttötarkoituksensa (yksi käsi asuntolaa varten, yksi laboratorioita varten jne.).

Sitten 3D-tulostin käyttää kaivettua regoliittia luodakseen suurimman osan huonekaluista (jotka ovat sisältä tyhjiä painon vähentämiseksi), jotta paikallisia resursseja käytettäisiin sen sijaan, että niitä tuotaisiin liikaa maapallolta.

Katot ovat 20 cm:n paksuisesta polyeteenikerroksesta valmistettuja kupoleiksi muotoiltuja altaita, jotka voidaan tummentaa ja täyttää 2 metrin korkeudella vedellä. Tämä suojaa tukikohtaamme säteilyltä ja meteoriiteilta ja mahdollistaa samalla luonnonvalon. Koko tukikohta on domotisoitu ja hallittavissa maan päältä käsin (kuten sähkönkulutus, ilmansulkuovet, ilmanlaatu jne.).

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

Kuuleirillämme on erilaisia menetelmiä astronauttien suojaamiseksi Kuun vihamieliseltä ympäristöltä. Ensinnäkin se rakennetaan lähes kokonaan maan alle. Tämä antaa riittävän suojan meteoreilta ja säteilyltä. Katot ovat 20 cm:n polyeteenikerroksesta valmistettuja kupoleita, jotka täytetään 2 metrin vedellä. Kupoli on eräänlainen rakenne, joka jakaa altaan painon maahan. Vesi on välttämätöntä säteilysuojana sekä polyeteeni, joka kestää myös meteoriitteja. Tämäntyyppinen katto voidaan pimentää auringonvalon estämiseksi tarvittaessa keinotekoisen yön aikaansaamiseksi, mikä auttaa kasvien kasvua, astronauttien unirytmiä ja mielialaa.

Liikunta on pakollista muutama tunti päivässä, ja vapaa-aikana järjestetään säännöllisesti ryhmätoimintaa miehistön piristämiseksi.

Selittäkää, miten kuuleirinne tarjoaa astronauteille:
Vesi
Ruoka
Sähkö
Ilma

Otamme jäätä kraattereista kaivamalla kuun maaperää. Sitten sulatamme jään ja viemme sen tukikohtaan maanalaisten pumppujen ja putkien avulla, jolloin muodostuu putkireitti, joka kulkee ylös ja alas. Alaspäin mentäessä vesi virtaa painovoiman ansiosta, ja kun se on melkein lopussa, pinnalla sijaitsevien aurinkopaneelien avulla toimiva pumppujärjestelmä supistaa ja pienentää putken halkaisijaa. Näin vesi pääsee virtaamaan takaisin ylöspäin seuraavaan käyrään. Paneelien tuottama lämpö pitää veden myös nestemäisenä. Tukikohtaan saavuttuaan vesi täyttää kattoaltaat, ja se varastoidaan asianmukaisiin säiliöihin ja käytetään huolellisesti tukikohdan tarpeisiin. Kastelemme viljelyksemme tippukastelun avulla, ja meillä on kierrätyslaitos, kuten ISS:llä.

Kuuleirimme tulee olemaan täysin kestävä ruokaan liittyvissä asioissa. Meillä on keskitetty kasvihuone, jossa kasvatamme erilaisia viljelykasveja ja huolehdimme siitä, että astronautit saavat riittävästi vitamiineja, kivennäisaineita ja hiilihydraatteja. Kasvatamme acerolaa C-, A-, B6- ja B1-vitamiinin, fosforin, raudan, magnesiumin ja kalsiumin saamiseksi, perunoita hiilihydraattien saamiseksi, auringonkukkia E-vitamiinin saamiseksi (niiden siemenistä) ja lehtikaalia K-vitamiinin saamiseksi. Jokaisessa huoneessa on 8 neliömetriä pystysuuntaista leväviljelyä, joka on syötävää, jos pääkasvihuoneen tilapäinen vaurio sattuu. Proteiinin ja rasvan saannin takaavat kattoaltaassa sijaitsevan akvaarion kalat. Jos akvaario on oikein perustettu, siinä on vain vähän levää, lampimikro-organismeja ja oikea määrä trooppisia kaloja (koska se altistuu korkeille lämpötiloille), se ei tarvitse muuta ylläpitoa kuin ruokintaa, koska se on biologisesti omavarainen.

Tärkein voimanlähteemme on auringonvalo. Leirimme pintapuoliset rajat on merkitty aurinkopaneeleilla, jotka tuottavat energiaa lähes koko ajan, koska Kuun etelänavalla sijaitseva tukikohtamme on jatkuvasti alttiina auringolle. Astronauttien päivittäinen liikunta juoksumatolla ja kuntopyörällä tuottaa energiaa, jota varastoidaan ja käytetään tukikohdan pyörittämiseen, jos aurinkopaneelit vahingoittuvat tai auringonvalo puuttuu. Orgaanisen jätteen ja ihmisen ulosteiden polttamista käytetään tukikohdan energianlähteenä ja polttoaineena pinnalla oleville kulkuneuvoille (joilla on kuitenkin omat aurinkopaneelit, jotta ne voivat liikkua itsenäisesti).
Energiaa tarvitaan tukikohdan virransyöttöön keinotekoisen yön aikana, tietokoneiden ja laboratoriotyökalujen käyttämiseen, lämpötilan vakauttamiseen ja veden kierrätyslaitoksen säätämiseen.

Ensimmäinen hengitettävän ilman lähteemme tuodaan maasta. Tukikohtamme keskellä on suuri kasvihuone, joka on tärkein hapenlähteemme. Valo tulee kattoaltaasta (joka voidaan pimentää keinotekoisen päivä- ja yökierron luomiseksi), ja vesi saadaan tippakastelun avulla. Jokaisessa huoneessa on 8 neliömetriä levien vertikaalista viljelyä, jotta meillä olisi useita hapenlähteitä, jotka ovat hyödyllisiä, jos pääkasvihuone vaurioituu. Heti kun viljelykasvit ja levät kasvavat, happea on saatavilla, ja ylimääräinen happi varastoidaan ja vapautetaan yöaikaan, jotta hengitettävää ilmaa on jatkuvasti saatavilla. Toinen hapen lähde yhdessä mineraalien kanssa voisi tulla regoliitin lämmittämisestä. Typpi on tuotava maasta.
Pienentääksemme .f3d-tiedoston kokoa meidän oli poistettava kaikki kasvihuoneen kasvit. Täydellinen suunnitelma on nähtävissä osoitteessa https://a360.co/32F6M5c.

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

Kuuleirimme perustetaan ensisijaisesti tieteellisiin tarkoituksiin. Kuun ympäristössä on monia esteitä, ja vasta kun olemme täysin oppineet nauttimaan elämästä satelliitissamme, voimme laajentaa sen tarkoitusta.

Aluksi on tutkittava, miten ihmiskeho ja mieli reagoivat näin erilaisessa elinympäristössä. Jos tulokset ovat myönteisiä, Kuusta voisi tulla matkailukohde, joka tuottaisi tuloja ja hämmästyttäisi ihmisiä ihmeillään.

On myös tutkittava Kuun tarjoamia resursseja, jotta voidaan kehittää uutta teknologiaa.

Kuu on myös varsin etuoikeutettu paikka aurinkokuntamme ja maailmankaikkeuden tutkimiseen, joten uusia teleskooppeja voisi kiertää Kuuta.

Kun kaikki alustavat tutkimusvaiheet on saatu päätökseen, Kuu voisi toimia avaruusasemana, jonka tutkimista jatketaan.

Kuvaile Moon Camp -astronauttimiehistönne päivää kuussa.

Leirimme astronauttien uni-, ravinto-, liikunta- ja työaikataulut ovat räätälöityjä, mutta tärkeimmät mallit ja rutiinit ovat kaikille samat.

Ajoitus synkronoidaan Greenwichin meridiaanin kanssa. Astronautit heräävät suunnilleen samaan aikaan, ja heillä on aikaa huolehtia henkilökohtaisesta hygieniastaan, syödä aamiaista ja pukeutua. Sen jälkeen jokaisella on tarkat tehtävät, jotka liittyvät hänen erikoisalaansa, tai tarvittaessa tukikohdan huoltotöitä. Biologit huolehtivat kasvihuoneesta ja tutkivat kasvillisuutta ja eläimistöä, fyysikot tutkivat kuun maaperää, kraattereita, meteoreja ja aurinkokuntaa, lääkärit tutkivat miehistön fyysistä ja henkistä sopeutumista ja insinöörit huolehtivat energia- ja vesijärjestelmistä.

Lounas syödään keittiötilassa, mutta se ei välttämättä ole kaikkien ryhmän jäsenten yhteinen.

Työn jälkeen kaksi tuntia liikuntaa on pakollista. Siihen kuuluu sydänliikuntaa (spinning tai juoksumatto), joka tuottaa myös energiaa, painonnostoa, jolla taistellaan painovoiman alhaisuutta vastaan, ja nautinto-osio, jossa jokainen astronautti harrastaa sitä toimintaa, josta hän nauttii eniten (yhteensopivasti tukikohdan tilojen kanssa) mielialan ylläpitämiseksi.

Treenin jälkeen he käyvät suihkussa ja pitävät tiedotustilaisuuden. He kertovat koko miehistölle (sekä tukikohdassa että maassa oleville) päivän saavutuksista tai ongelmista. Joka toinen päivä heillä on suunniteltua ryhmätoimintaa, kuten salonkipelejä, musiikkia, jonka tahtiin he voivat tanssia tai laulaa, tai korttipelejä. Tämä ryhmähetki pitää mielialaa yllä ja vähentää eristäytymistä.

Sen jälkeen katot pimenevät, keittiötilassa on yhteinen päivällinen ja muutama tunti vapaa-aikaa ennen nukkumaanmenoa. Tänä aikana he voivat pitää yhteyttä kotiväkeen, lukea, tehdä taidetta tai mitä ikinä haluavat.

Nukkuvien vartijoiden turnauksessa varmistetaan, että kaikki tukikohdassa toimii oikein.

Tukikohdan ulkopuolelle pääsee vain erityistarpeisiin (työ tai huolto), ja yhteydenpito maan päälle tapahtuu jatkuvasti laserin välityksellä.

Tukikohdan ulkopuolelta tulevan vaaran sattuessa kupolien alla sijaitseva automaattinen lukko-ovi aktivoituu maasta käsin ja luo miehistölle eräänlaisen bunkkerin. Apu seuraa mahdollisimman pian.



← Kaikki hankkeet