moon_camp

Moon Camp Pioneers Galleria 2021-2022

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.

Team: Machu Picchu Team

PAUC  Lima    Peru 15, 16   3 / 1


3D-projektin ulkoinen katseluohjelma

Hankkeen kuvaus

Hankkeemme tavoitteena on suunnitella kuuhun tukikohta, joka on omavarainen ja joka voidaan toteuttaa seuraavien viiden vuoden aikana, kokeilujen ensimmäisenä vaiheena.

Ensimmäisillä lennoilla kuljetamme mukanamme useiden viikkojen edestä ruokaa kahden astronautin ja leirin rakentamisessa avustavan etukäteisryhmän tukemiseksi. Lisäksi pieniä kasveja, joilla on syötäviä hedelmiä, joita kasvatetaan ilmaympäristössä (aeroponiikka) ja muita kasveja vesiympäristössä (hydroponiikka).

Leiri rakennetaan osittain maan pinnalle ja osittain maan alle. Pinnalle rakennetaan kasvihuoneet, mönkijän alue, laskeutujien alue, aurinkopaneelit, ilmatiivis huone, jossa on happea ja jossa puvut ja varusteet voidaan viedä sisään ja poistaa, ja sitten hissin kautta pääsemme kellarissa sijaitseviin huoneisiin, joissa on laboratorio, kuntosali, kylpyhuone, makuuhuone, keittiö, lääkinnällinen ensiapu ja vessa.

Tämän leirin erityispiirteenä on kuitenkin kehittää ja käyttää voimakenttä, jonka halkaisija on 500 metriä, jonka tarkoituksena on estää meteoriitteja vahingoittamasta pinnalla olevia laitteita. Boeing-yhtiö on patentoinut keksinnön vuonna 2015, ja uskomme, että yhdistämällä voimamme ESAn kanssa voitaisiin saavuttaa suuria tuloksia. Tämä olisi suuri askel astronautiikan historiassa.

2.1 Minne haluat rakentaa Moon Campin?

Päätimme leiriytyä Slaterin kraatteriin, kuun etelänavalle. Tämä on asuinkelpoisin paikka, koska siellä on jatkuva auringonvalo ja lämpötilat (-50 °C - 0 °C), valo hyötyy aurinkopaneelien käytöstä: sähköä pitkiä aikoja.

Kyseisellä alueella on Shackletonin kraatteri, jonka sisällä on jäätynyttä vettä, jonka astronautit voivat tutkia ja käyttää sitä omaan käyttöönsä.

Kasvihuoneemme, kuunmatkustajamme, laskeutumisaluksemme, laboratoriomme ja ilmalukkomme ovat pinnalla, kun taas kuutukikohta on pinnan alapuolella suojaten astronautteja säteilyltä ja meteoriiteilta sekä kylmiltä öiltä. Ilmalukossa on hissi, joka yhdistää kuutukikohdan maanpintaan.

2.2 Miten aiot rakentaa kuuleirin? Kuvaile tekniikoita, materiaaleja ja suunnitteluvalintojasi.

Leirin rakentamiseen käyttämiemme tekniikoiden osalta ensimmäinen on kuljettaa lieriömäisiä elementtejä, jotka voidaan puhaltaa kuuhun ja jotka toimivat päärakenteena, ja sitten pienet robotit kyllästävät kuun regoliitin kanssa yhdistetyn liuoksen, ja tällä tavoin valmistamme kuoren, joka suojaa meitä auringon säteilyltä ja gammasäteilyltä. Kun ensimmäinen talo, joka toimii astronauttien turvapaikkana, ja laboratorio, joka on asennettu pinnalle, kuljetamme jättimäistä 3D-tulostinta, muiden osien rakentamista varten jotkut meistä rakentaisivat sen kraatterin sisälle käyttäen raaka-aineena kuun regoliittia.

Ensimmäisenä vaihtoehtona voisimme rakentaa leirin Slater-kraatteriin, joka on lähellä Shackleton-kraatteria.

2.3 Kuun ympäristö on astronauteille hyvin vaarallinen. Selitä, miten Kuuleirinne suojelee heitä. (enintään 150 sanaa)

Suojellaksemme asukkaitamme päätimme ottaa käyttöön riskialttiin mutta mielenkiintoisen idean: voimakentän.

Sähkömagneettisen kaaren tuottama plasmakenttä vaimentaa lähellä meteorien törmäyksiä tapahtuvien räjähdysten aiheuttamia paineaaltoja. Nämä ilmiöt havaitaan strategisesti sijoitetuilla antureilla, ja ne aktivoivat lämmitysmekanismin tietyissä kilven osissa, mikä mahdollistaa omaisuuden suojaamisen.

Teknologiamme ei ole vielä saavuttanut suorien osumien torjuntaa, mutta tiedämme, että pian tutkimukset edistyvät elementin mahdollista kehitystä varten. Tänään esittelemämme idea ei ole uusi: Boeing Enterprise patentoi vuonna 2015 tällaisen voimakentän, ja uskomme, että voimme luoda sen kuuhun.

Löydät lisätietoja etsimällä patenttia 8981261 Yhdysvaltain patentti- ja tavaramerkkiviraston verkkosivuilta.

2.4 Selittäkää, miten kuuleirinne tarjoaa astronauteille:

Vesi
Ruoka
Teho
Ilma

Moon Camp -leirissämme on suuri vesivarasto säiliöissä, jotka on jaettu eri puolille leiriä, ja tämä saavutetaan kahdella eri tavalla:
Jokaisella matkalla Kuuhun kuljetettaisiin niin suuri määrä, että se riittäisi useiden viikkojen selviytymiseen tutkimusten suorittamisen ajan.
Shackletonin kraatterin sisällä tehdään tutkimuksia jään louhimiseksi, käsittelemiseksi ja käyttämiseksi, jolloin vettä saadaan suuria määriä. Tätä varten käytetään T-1 Rovers -aluksia alueen tarkastamiseen, poraamiseen ja varastointiin, ja lisäksi ne pystyvät kuljettamaan sisälle kaksi astronauttia. Ne toimivat aurinkopaneelien ja aiemmin ladattujen litiumakkujen avulla.
Säiliöihin pääsee helposti käsiksi, ja ne jakavat nopeasti ja turvallisesti vettä, jota voidaan käyttää kasvien kasteluun tai siellä asuvien ihmisten nesteytykseen.

Ensimmäisessä vaiheessa ruoka tulee Maasta ja se varastoidaan kuutukikohtaan. Toisessa vaiheessa kasvihuone tarjoaa astronauteille monenlaisia terveellisiä viljelykasveja, kuten tomaatteja, retiisejä, ruista, quinoaa, rucolaa, ruohosipulia, ruohosipulia, herneitä ja purjoa. Tutkimusten perusteella sopivimmat materiaalit tälle viljelylle ovat kuun maaperä ja astronauttien jätteet kompostina. On otettava huomioon, että ne kantaisivat kasveja, joita kasvatettaisiin ilmaympäristössä (aeroponiikka) ja toisia vesiympäristössä (hydroponiikka). Lisäksi sopiva sijainti mahdollistaa kasvihuoneen jatkuvan auringonvalon saannin.

Sähkön saamiseksi käytämme aurinkopaneeleita, jotka lataavat litiumparistoja. Niiden avulla voimme käyttää sähköä eri ympäristöissä hapenottolaitteiden, kasvihuoneiden, valaistuksen ja tietokoneiden käyttämiseen.
Mönkijöissä on myös aurinkopaneelit, joita käytetään niiden järjestelmien ja sähkömoottorin käyttövoimana.

Yksi ilmeisimmistä tavoista saada "hengitettävää" ilmaa, pääasiassa happea, Kuusta on veden elektrolyysi, mutta tämä menetelmä on myös hyvin hankala, koska Kuusta löytyvä vesi käytetään todennäköisesti kulutukseen eikä edellä mainittuun menettelyyn, ja lisäksi happea käytettäisiin myös rakettipolttoaineeksi, mikä lisäisi kysyntää ja tekisi menettelystä vielä kohtuuttomamman. On tehty tunnetuksi, että useat Maahan törmäävät mikrometeoriitit muodostavat hienojakoista jauhetta, joka sisältää 40-45 prosenttia happea, joka on kemiallisesti sidoksissa muihin yhdisteisiin, joten happi voidaan poistaa "sulan suolan elektrolyysin" avulla, joka muodostuu kuumentamalla materiaali yli 950 °C:n lämpötilaan ja kuljettamalla virta sen läpi.

2.5 Selitä, mikä olisi Kuuleirin tärkein tarkoitus.

Kuuleirimme päätarkoitus on tutkimus, meidän on tiedettävä kaikki yksityiskohdat elämisestä maapallon ulkopuolella, kasvien viljelystä, polttoaineen tuotannosta, veden ja hapen hankkimisesta sekä valmisteltava tietä uusien planeettojen etsimiselle, koska meidän itse aiheuttamamme ilmaston lämpeneminen aiheuttaa ilmastonmuutoksen, joka ei ehkä enää palaa viime vuosisadan alun indikaattoreihin, mikä aiheuttaisi kasvien, eläinten ja ihmisrodun asteittaisen sukupuuton.

Tulevaisuudessa kehitämme matkailua kuussa, jotta voimme kompensoida leirin rakentamisesta aiheutuvia suuria kustannuksia, ja lisäksi tarvitaan taloudellisia tuloja tutkimuksen jatkuvuuden varmistamiseksi.

3.1 Kuvaa Moon Camp -astronauttimiehistön päivä Kuussa.

Kun kuutukikohta on rakennettu ja siellä asuu vain kaksi astronauttia, heidän on valmistauduttava kaikenlaiseen työhön, kuten järjestelmien katseluun, kasvien viljelyyn, Shackletonin kraatterin tutkimiseen, mönkijöiden ajamiseen, paikallisen materiaalin analysointiin laboratoriossa ja muihin tehtäviin.

Rutiini on seuraava: klo 6 aamulla he heräävät, ja kylvyn jälkeen he syövät aamiaista, klo 8 aamulla heillä on päivittäinen konferenssi maapallon tukikohdan kanssa, jotta he esittelevät edellisen päivän uutiset ja samalle päivälle suunnitellut työt, kaikki koordinoidaan maapallon valvojan ja kansainvälisellä avaruusasemalla sijaitsevan astronautin kanssa, joka toimii tarvittaessa tukena ja hätätilanteissa, joita voi esiintyä.

Päivittäisiin tehtäviin kuuluu kasvihuoneiden tarkastaminen, kasvien kasvun ja sisälämpötilan seuraaminen, kastelujärjestelmän ja sisäilman laadun tarkastaminen.

He tarkistavat ja ylläpitävät aurinkopaneeleita, mikä on erittäin tärkeää, koska jos ne ovat pölyisiä, emme saa sähköä, joka toimittaa koko leirin.

He tarkastelevat Roverien toimintaa, ja lisäksi heidän on 15 päivän välein suoritettava ennaltaehkäisevää huoltoa.

Tulee päiviä, jolloin heidän on kerättävä jäätä, jotta he voivat käsitellä sitä ja jotta heillä on vesivarastot, jotta he eivät joudu odottamaan, että maasta tuotu juomavesi loppuu.

He käyvät läpi hapen hankintamenettelyt, elektrolyysin, jolla happi erotetaan kuun regoliitista, ja varastoinnin.

He tarkastelevat järjestelmää, joka toimittaa happea kaikkiin ympäristöihin.

Tämä vaatisi 8-10 tuntia päivässä.

Päivittäinen työ päättyy kello 18.00-20.00 välisenä aikana. Meidän on pidettävä mielessä, että vaikka he ovat koulutettuja ammattilaisia, lepo on erittäin tärkeää ihmisten toipumisessa, jotta kaikki viisi aistia pysyvät hereillä ja näin vältetään väsymyksestä johtuvat onnettomuudet.

Ihannetapauksessa Maan tukikohta vaihtaa miehistön kuuden kuukauden välein, mikä varmistaisi, että tutkimukset jatkuvat tehokkaasti.

Muut hankkeet:

  Hopeanhohtoisten kuu

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kiina
  Kiipeilijä

 

  郑州轻工业大学
    Kiina
  Marianasin astronautit

 

  IES Mariana Pineda
    Espanja
  Juokse kuuhun

 

  Zhengzhou University of Light Industry
    Kiina