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: CFS Deep Dark

IX Liceum Ogólnokształcące im. Klementyny Hoffmanowej w Warszawie, XIV Liceum Ogólnokształcące im. Stanisława Staszica w Warszawie, XLI Liceum Ogólnokształcące im. Joachima Lelewela, III Liceum Ogólnokształcące im. Marynarki Wojennej RP w Gdyni  Varsova    Puola 15   4 / 3


3D-projektin ulkoinen katseluohjelma

Hankkeen kuvaus

Operaation tavoitteena on rakentaa kraatterin pohjalle omavarainen tutkimusasema ja pysyvä majoituspaikka neljälle henkilölle.

Sisäänkäynnin yhteydessä on ilmalukko, jossa sijaitsevat Artemis-puvun ilmalukot, ilmapumput ja säiliöt. Tukikohdan asuinosa koostuu 7 moduulista, joista 5 on yhteydessä pääsaliin:

  • Kaksi nukkumismoduulia (kummallekin kahdelle henkilölle) - astronauttien yksityinen tila ja heidän lepopaikkansa.
  • Kasvihuone - istutus ja elintarviketuotanto
  • Tekninen - sulatus-/elektrolyysilaite, jäähdytys-/lämmityslaitteisto
  • AACM - huone, jossa säilytetään ilmanpuhdistukseen tarkoitettuja bioreaktoreita sekä happea, vetyä ja vettä sisältäviä säiliöitä. Lisäksi leväbiomassaa voidaan käyttää elintarvikkeiden tai polttoaineen tuottamiseen.
  • Laboratorio - paikka, jossa tehdään tutkimusta ja kokeita.
  • Henkilökunta - kodinhoitohuone
  • Pääsali - vaikka se on liitin, siinä on myös kuntosali.
2.1 Minne haluat rakentaa Moon Campin?

Valitsimme tukikohdaksemme Shackletonin pohjan - kraatterin Kuun etelänavalla. Ankaran sään ja täydellisen pimeyden vuoksi tämä paikka luo ainutlaatuiset olosuhteet jatkotutkimuksille. Lisäksi nykyiset tutkimukset viittaavat kiinteän veden esiintymiseen, mikä on välttämätön tekijä tehtävämme kannalta. Oletamme, että tämän kraatterin pohja voi olla myös geologisesti monimuotoinen, mikä tekee siitä houkuttelevan tutkijoille.

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

Tehtävän alussa astronautit asuvat avaruusaluksessa. Tässä vaiheessa heidän on saatava tukikohta valmiiksi asutusta varten. Tukikohtaa rakennettaessa aiomme käyttää enimmäkseen Kuun resursseja ja itsetuotantoa, jotta kaikkea ei tarvitsisi ottaa Maasta. Moduulit kuljetettaisiin osissa valmiina yhdistettäväksi välittömästi. Betoni (tärkein käyttämämme materiaali) valmistetaan Kuun regoliitista tukikohdasta erillisissä ilmatiiviissä tiloissa. Se peittää tukikohdan poimuilta kosmisen säteilyn vaikutuksesta. Jotkin muoviosat Kuuleirin sisällä valmistetaan 3D-tulostimella. Tällä menetelmällä voidaan säästää kustannuksissa ja tulostaa tarvittavia osia rikkoutumisen varalta. Sen jälkeen kun moduulit on peitetty betonilla, astronautit peittävät tukikohdan regoliittipölyllä antaakseen tukikohdalle lisäpeitteen.

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

Tehtävän aikana astronautit altistuvat kosmiselle säteilylle. Ratkaisu tähän ongelmaan on kuun regoliitista rakennetut betonipeitteet, jotka pysäyttävät säteilyn. Paksu pölyinen regoliittikerros auttaa myös. Betonikerros suojaa heitä myös kuumuudelta ja äärimmäisiltä lämpötilaeroilta. Koska sijoitimme tukikohdan kraatterin pohjalle, mikrometeoriittien aiheuttama vaara on pieni, koska kraatterin reunat ovat korkeat. Auringonvalon puutteen ehkäisemiseksi astronautit ovat lisänneet D-vitamiinia.

2.4 Selittäkää, miten kuuleirinne tarjoaa astronauteille:

Vesi
Ruoka
Teho
Ilma

Alussa, moduulien valmistelun aikana, käytämme maapallolta tuotua vettä, jota tarvitaan tukikohdan pyörittämiseen. Myöhemmin siirrymme kokonaan pinnan alla olevasta jäästä saatavaan veteen. Tähän tarkoitukseen käytämme erityistä kulkuneuvoa. Se kerää jään, jonka se myöhemmin sulattaa Defroster-nimisessä laitteessa ja varastoi sitten AACM:ään. Meillä on myös suodatusjärjestelmä, joka mahdollistaa veden uudelleenkäytön elävistä moduuleista. Kuten ISS:llä, haluamme maksimoida veden säästön.

Elintarvikkeiden tuottamiseen käytetään hydroponista menetelmää, jossa ei tarvitse ottaa multaa maasta. Kasvit kasvavat käyttämällä Ebb and Flow -tekniikkaa, jossa arvokas vesi pysyy kierrossa. Tämä järjestelmä on riskitön, edullinen ja helppo ylläpitää. Lannoite tuotetaan itse tarvittavista aineista tai myöhemmin astronauttien ulosteista. Viljelyalusta tuotetaan itsenäisesti mikro- ja makroelementeistä (mukaan lukien K, P, N, N, S ja Fe, Mn, B). Keveytensä vuoksi salaojituksena käytetään kermesiittiä. Viljelmämme koostuu 32 rivistä, joten voimme olla omavarainen ja varmistaa tasapainoisen vegaanisen ruokavalion. Ainoastaan vitamiineja, kuten B12- ja D-vitamiinia, täydennetään. Kun levät kasvavat tarpeeksi, voimme käyttää niitä astronauttien lisäruokana.

Sähköä tuotettaisiin kahdella menetelmällä:
● Vetypolttokennot. Vesi kerätään ja varastoidaan säiliöihin. Elektrolyysimenetelmän avulla se hajoaa hapeksi ja vetykaasuksi. Elektrolyysilaitteen avulla se muunnetaan kennojen virransyöttöksi. Näistä kennoista saatava sähkö tuottaa ydinreaktorille energiaa, jolla se toimii.
● NASA:n idean innoittamana haluaisimme pienen ydinreaktorin, joka sijaitsisi kaukana tukikohdasta ja antaisi tukikohdalle sähköä pitkäksi aikaa.

Ilman puhdistamiseen astroanuts käyttää AACM (Algae Air Cleaning Module) - moduulia kuutukikohdassamme käyttää teknologiaa, jossa levät sitovat hiilidioksidia ja muuttavat sen puhtaaksi hapeksi ja biomassaksi. Tämän moduulin biomassa voidaan sitten muuntaa levien lannoitteeksi, polttoaineeksi tai jopa ruoaksi. Tässä prosessissa käytetään fotosynteesiä:
6CO2 + 6H2O + valo → C6H12O6 + 6O2
Tämän ajatuksen ongelmana on suuri energiantarve, joka voidaan ratkaista käyttämällä vetypolttokennoja ja ydinreaktoria, jota aiomme käyttää pääasiallisena energialähteenämme. Koko järjestelmä sijoitetaan erilliseen moduuliin, ja se on astronauttien hengitysilman pääasiallinen lähde.

2.5 Selitä, mikä olisi Kuuleirin tärkein tarkoitus.

Koska ehdotamme leirin rakentamista Shackletonin kraatterin pohjalle, tehtävän päätarkoitus olisi tieteellinen kehittäminen ja tiedon hankkiminen tulevia tehtäviä varten. Kuun kraattereita ei ole vielä tutkittu, joten astronauttitutkimuksella voi olla valtava vaikutus tieteen kehitykseen. Haluaisimme tutkia mahdollisuuksia saada hyötyä Kuun kraattereissa esiintyvistä erilaisista geologisista elementeistä. Näytteitä keräämällä voimme kerätä tietoa, jota ei ole aiemmin ollut saatavilla. Tehtävä olisi loistava tilaisuus tutkia mahdollisuutta käyttää Kuun luonnonvaroja maan ulkopuolisessa valmistuksessa. Se on myös tilaisuus kokeilla uusia teknologioita, kuten pieniä ydinreaktoreita tai levien avulla tapahtuvaa ilmansuodatusta.

3.1 Kuvaa Moon Camp -astronauttimiehistön päivä Kuussa.

 

Koko päivän ajan ainakin yhden astronautin olisi oltava hereillä reagoidakseen mahdollisiin hälytyksiin. Jotta tämä onnistuisi, jokaisen astronautin suunnitelmaa siirrettäisiin noin kahdella tunnilla. Suunnitelma voi muuttua erityistarpeiden vuoksi, mutta siitä kertoisi porttimiehistö astronauteille viestintäikkunan aikana. Rento päiväsuunnitelma (kun tukikohta on toiminnassa) on seuraava:

Astronautit heräävät kello 7.00 aamulla. He aloittavat aamunsa tekemällä hygieniatoimet ja syömällä aamiaisen. Sitten he tekevät puolet päivittäisestä kuntosaliharjoittelustaan.

Kello 8.00 astronautit aloittavat tukikohdan rutiinitarkastuksen. Se ei kestäisi kauan, koska tietokoneet tunnistavat kaikki mahdolliset viat. Tietokonetarkastuksen jälkeen astronautit tarkastavat nopeasti kaikki laitteet erikseen.

Kello 8.30 astronautit aloittavat työnsä. Valittavana on useita vaihtoehtoja (muutama esimerkki):

  • Kuukävelyllä kerätään jäätä jäänsulatuslaitteita varten.
  • Tieteellinen tutkimus laboratoriossa tai kuutamoleirin ulkopuolella.
  • Näytteenotto ulkopuolelta.
  • Kasvien/levien hoito.
  • Mahdolliset korvaukset.

Kello 14.00 astronautit pitävät ruokatauon klo 15.30 asti. Tänä aikana he voivat tehdä mitä haluavat.

Kello 15.30 astronautit aloittavat toisen työaikansa.

Kello 18.00 astronauteille annetaan erityistehtäviä ja seuraavan päivän suunnitelma, koska viestintäikkuna aukeaa (portti ei olisi aina heidän päänsä yläpuolella). Tänä aikana astronautit jonottavat tietoja lähetettäväksi seuraavien viestintäikkunoiden kautta.

Kello 19.00 alkaa astronauttien henkilökohtainen aika. He voivat tehdä mitä haluavat, mutta heidän on suoritettava toinen puolikas kuntosaliharjoittelustaan tänä aikana. Nukkumisaika alkaa klo 22:00.

Muut hankkeet:

  Kohde Kuu

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kiina
  OSSForMe

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kiina
  Space Bound

 

  Bertrand Russell College
    Alankomaat
  SCN Aerospace

 

  Petroc College
    Yhdistynyt kuningaskunta