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: AMAR

Nad Aleji  Praha    Tšekin tasavalta 15, 14 tai nuorempi Ensimmäinen sija - ESA:n jäsenvaltiot

3D-projektin ulkoinen katseluohjelma

Hankkeen kuvaus

Tavoitteenamme on suunnitella itsenäinen tukikohta, joka voidaan toteuttaa seuraavien 10 vuoden aikana. Hankkeemme perustuu todelliset mittaukset ja kokeetsekä jo olemassa oleviin, hyväksi havaittuihin tekniikoihin.

  • Osoitteessa ensimmäinen vaiheElintarvikkeita on kuljetettava Maasta, eikä tukikohta ole vielä omavarainen. Ennen kaikkea Kuun infrastruktuuri rakennetaan (kriittisten alueiden vahvistaminen, paikallisten resurssien etsiminen...).
  • Osoitteessa toinen vaihe, se tuottaa itse ruokaa ja vettä ja pystyy jopa toimittamaan näitä raaka-aineita muille asemille (Gateway), ja tutkimus käynnistetään täysimääräisesti.

Tukikohtaan mahtuu pysyvästi nelihenkinen miehistö, joka vaihtuu puolen vuoden kuluttua.

3D-mallissamme on kaksi ensimmäistä moduulia, jotka ovat: omavarainen asuin- ja laboratoriomoduuli (HLM) ja lastimoduuli (CM). HLM ei ole vielä kovin mukava miehistölle, koska siinä on vain testattava teknologioita (kasvien viljely, polttoaineen tuotanto ISRU:n avulla, miehistön koulutus ...), joita käytetään tulevaisuudessa kasvihuonemoduulin (GM) ja suuren asumismoduulin (LHM) rakentamiseen, joka yhdistää tukikohtaan. Paineistettu ajoneuvo (PR) liitetään CM:ään. Kun GM on liitetty ja pystymme tuottamaan polttoainetta Kuussa, Gateway-asemalle voidaan toimittaa ruokaa ja vettä.

Minne haluat rakentaa kuun leirin?

Aiomme rakentaa tukikohtamme Kuun etelänavalle, tarkemmin sanottuna Shackleton-kraatterin reunalle. Tämä paikka on edullinen lähes jatkuvan valaistuksen ja läheisten vesiesiintymien vuoksi. Artemis-ohjelma on myös matkalla Kuun etelänavalle, ja Gateway Station kiertää laskeutuakseen tänne, joten myös tämä paikka tutkitaan hyvin ja siellä voidaan tehdä valmisteluja tukikohtamme saapumista varten. Kraatterin keskellä on täydellinen pimeys ja alhainen lämpötila, mikä mahdollistaa ainutlaatuiset häiriöttömät tähtitieteelliset havainnot.

Miten aiot rakentaa kuuleirin? Kuvaile käyttämäsi tekniikat ja materiaalit.

Tukikohdan rakentamisessa aiomme käyttää paikallisia resursseja, joita käsittelemme käyttämällä joustavia rakennusmenetelmiä, kuten 3D-tulostusta.
CM saapuu ensimmäisenä. Hänet lähetetään Ariane 6:lla. Siirtoelementin (TE) manööverien jälkeen se pääsee NRHO:lle, jossa se yhdistyy Gatewayyn. Hänellä on jo kaksi uudelleenkäytettävää laskeutumiselementtiä (RLE) odottamassa CanadArm 3:n liittämistä NM:ään kummallakin puolella. Tämä sarja laskeutuu sitten Kuuhun. LRE valmistautuu uudelleenkäyttöön, tankkaa ne ja palaa Gatewayyn.

Seuraavassa vaiheessa miehistö saapuu. CM toimii väliaikaisena laboratoriona, jossa tarkistetaan HLM:ssä käytettävien nykyisten teknologioiden soveltuvuus.

Jos testit sujuvat hyvin, mikään ei estä HLM:n käynnistämistä Ariane 6:lla. Se on samanlainen kuin CM.
Tämän jälkeen HLM hajoaa. Keskimmäinen taittuva osa (IP) paisuu. Loput telineet siirretään CM:stä, joka voidaan täyttää lisälastilla. Myös EP:n katto ja lattia taitetaan osittain kokoon. Kun HLM hajoaa, 3D-tulostin suojaa säteilyltä ja mikrometeoriiteilta. Tällä järjestelmällä varmistetaan, että astronauttien saapuessa tukikohta on pitkälti valmis astronauttien saapumista varten.

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

Suojautuaksemme mikrometeoriiteilta aiomme käyttää pääasiassa ISRU-menetelmää 3D-tulostusmenetelmällä. Tällä menetelmällä tulostettaisiin Whipplen kilpi. Kokeilimme useita eri menetelmiä (regoliitti + sideaine Maasta, regoliitti + rikki, regoliitti + rikki + rauta). Paras kokeilemamme menetelmä oli rikkipitoinen kuukreetti, mutta rikki sulaa matalissa lämpötiloissa ja sublimoituu. 3D-tulostus kuussa vaatii lisää tutkimusta.
Regoliittisuoja suojaisi myös kosmiselta säteilyltä. Kilpeä olisi 10 000 kg 1 m²:n alalla. Korkeus olisi 1,5 m - 3 m riippuen painotiheydestä.
Patteri-/aurinkopaneelijärjestelmä suojaa erityisesti pohjaan upotettuja osia kuukausittaisilta äärilämpötiloilta.

Selittäkää, miten kuuleirinne tarjoaa astronauteille:
Vesi
Ruoka
Sähkö
Ilma

Saamme vettä Kuun jäästä, puhdistamme ja kierrätämme sen ja minimoimme siten Maasta tuotavan kuormituksen.
Vesi louhitaan kärryillä Shacketlon-kraatterin pohjalta. Me annamme niille energiaa kraatterin reunalla sijaitsevien peilien avulla. Ne kuljetetaan tänne kaupallisella kuun laskeutumisaluksella.
Vankka vedenkierrätysjärjestelmämme vie kolme hyllyä, mikä mahdollistaa suihkun kaltaisen "ylellisyyden". Se mahdollistaa myös suurten kasvikokeiden tekemisen ennen GM:n lisäämistä.

Ensimmäisessä vaiheessa ruoka kuljetetaan Dragon XL:llä Maasta. Se kytkeytyy Gatewayyn ja lasti siirretään CM:ään. Toisessa vaiheessa kasvatamme ruokaa GM:ssä. Kasvualustana käytetään todennäköisesti puhdistettua regoliittia ja kompostia sekä astronauttijätettä. Tutkimme vielä kompostoinnin vaikutusta ilmakehään.

Käytämme aurinkopaneeleita energian tuottamiseen. Aurinkopaneelien sytyttämisen aikana vedestä tuotetaan polttoainetta (vetyä ja happea) elektrolyysin avulla. Heti kun paneelit varjostuvat, vetykennoissa syntyy sähköä. Harkitsemme myös lämpösähköisten generaattoreiden käyttöä, mikä hyödyntäisi Kuun äärimmäisiä lämpötilaeroja.

Ensimmäisessä vaiheessa happi saadaan talteen regoliitista. Jätetuotteena muodostuu metalleja. Keräämme hiilidioksidia ilmakehästä ja varastoimme sen suureen säiliöön (miehistö tuottaa myös enemmän vettä kuin se kuluttaa, joten meillä on myös vesisäiliö).
Toisessa vaiheessa otamme hiilidioksidia ja vettä GM:ään, ja kasvit muuttavat nämä kaksi ainetta takaisin ravinnoksi.

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

Tukikohdallamme on kaksi päätehtävää: tehdä kokeita ja valmistella Kuuta myöhempää asutusta varten. Jokainen hanke tarvitsee kuitenkin taloudellisia resursseja, joten tarjoaisimme tilaa kaupallisten kokeiden tekemiseen, ja voimme myös myydä regoliittia. Toivomme, että tällä tavoin saamme tukikohdalle edes jonkinlaisen taloudellisen omavaraisuuden. Kolonisaation myöhemmissä vaiheissa haluaisimme tuottaa tukikohdassa paikallisista lähteistä ja laukaista pieniä satelliitteja.

Kuvaile Moon Camp -astronauttimiehistönne päivää kuussa.

Herättyään klo 6:00 astronautti suorittaa aamuhygienian ja siirtää näytteen biologisesta telineestä (BR) pakastimeen (FR).

Klo 6:30 on yhteinen aamiainen loungessa. Jokaisella astronautilla on oma pöytä, jossa hänellä on henkilökohtaisia tavaroita. Maasta tuodaan leipää ja pienestä koepuutarhasta (SEG) saatavia vihanneksia. Aamiaisen jälkeen valmistaudutaan lentokoneen ulkopuoliseen toimintaan (EVA), ja klo 7:00 astronautti valmistelee yhdessä toisen astronautin kanssa CM:ää ja LE:tä huomiselle huoltolennolle Gatewayyn. Tähän sisältyy kaapelikytkentöjä, moottorin tarkastusta ja tankkauksen valmistelua. He myös asentavat kokeellisen TEG:n.

Kello 12:00 toinen osa miehistöstä syö lounasta, kun kaksi muuta suorittaa vielä EVA:ta.

Kello 13:00 astronauttimme palaa EVA:sta ja pitää yhdessä muiden astronauttien kanssa lounaan ja lounastauon, jota jatketaan klo 14:30 asti. Koska hän suoritti fyysisesti vaativan EVA:n, hän harjoittelee vain puoli tuntia klo 15:00 asti. Tämän jälkeen seuraa aseman järjestelmien tarkastus, johon kuuluu aseman johdotuksen, suodattimien kunnon, liitäntöjen tiiveyden ja pölyisyyden tarkastus. Tämä on erittäin tärkeää, ja tukikohtaamme kuuluu useita toimenpiteitä, joilla varmistetaan, että pöly ei pääse sisälle ja että kaikki liitokset tiivistyvät hyvin. Tarkastuksen aikana hän huomaa, että yksi suodattimista on jo liian tukossa, joten hän nostaa yhden lattialaudan irrottaakseen varasuodattimen. Hän on valmis kello 16:00 ja voi nyt tehdä kaupallisia kokeita. Ensimmäisessä tutkitaan kuudennen painovoiman vaikutusta metallien sekoittumiseen seoksissa. Astronautti käynnistää ja tarkistaa sen. Sitten hän voi tehdä lisää kokeita.

Kello 17.00 hän aloittaa vaativamman näytteiden analysoinnin hansikaslokerossa (GBR). Se kestää klo 19:00 asti. Sen jälkeen koko miehistö kokoontuu illalliselle, jonka jälkeen luetaan huomisen ohjeet.

Kello 19:00-21:00 astronautilla on aikaa iltahygieniaan ja vapaa-aikaa.

Hän avaa lattian ja menee sänkyynsä kello 21.00.



← Kaikki hankkeet