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: Star Explorers

COSTEBELLE-lyseo  Hyères    Ranska 15, 16   2 /


3D-projektin ulkoinen katseluohjelma

Hankkeen kuvaus

Armstrongin Moon camp-tukikohdan tavoitteena on olla kaikin puolin lähes omavarainen tukikohta, johon mahtuu jopa 6 astronauttia. Se on suunniteltu toteutettavaksi seuraavien 15 vuoden aikana ja sen on tarkoitus olla omavarainen seuraavien 20 vuoden aikana. Hankkeemme perustuu moniin todennettuihin tietoihin, mutta laavatunnelia koskevien tietojen puute voi olla ongelma.

Aluksi tukikohtaan toimitetaan ruokaa ja vettä Maasta, koska keskipitkän aikavälin tukikohtaa varten suunnittelemamme laitteistot eivät voi toimia optimaalisesti heti käyttöönoton jälkeen. Astronautit vaihtuvat siis 6 kuukauden välein noin 5 vuoden ajan.

Toisessa vaiheessa tukikohta on omavarainen ruoan ja veden suhteen, ja infrastruktuuri on täysin toimiva. Siitä lähtien tietokannassa voidaan tehdä tehokkaita hakuja. Astronautit eivät viivy enää 6 kuukautta vaan vuoden, mahdollisuuksien mukaan jopa pidempään.

3D-mallimme sisältää: kuuleirimme sijainnin, asumiskelpoiset moduulit, kuun laskeutumisaluksen, joka toimii hissinä kiertoradan, maanpinnan ja laavaputken välillä, maatalouden kasvihuoneen, Pegasus-maasturin ja aurinkopaneelit.

2.1 Minne haluat rakentaa Moon Campin?

Kuutukikohtainen tukikohtamme rakennetaan laavaputkeen, johon pääsemme Mare Ingenii -reiän kautta, joka sijaitsee Kuun etelänavalla (160,0° itäistä pituutta, 35,6° eteläistä pituutta). Tämä sijainti mahdollistaa sen, että olemme jatkuvasti alttiina auringolle, mikä vähentää äärimmäisiä lämpötilavaihteluita ja mahdollistaa optimaalisen auringonpaisteen aurinkopaneeleille, jotka tuottavat sähköenergiaa.

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

Kuuleirimme koostuu viidestä moduulista nimeltä Shelter. Ne on valmistettu alumiinin ja kevyen titaanin vahvasta seoksesta. Jokaisessa moduulissa on moottori, joka laskeutuu tarkasti laavaputkeen. Shelter koostuu kolmesta asumiskelpoisesta kerroksesta; keskikerros toimii solmukohtana moduulien välillä. Keskimmäisessä Shelterissä on 4 kokoontaitettavaa käytävää, jotka ovat tiukasti kiinni muissa moduuleissa. Kaikki hankkeemme ikkunat, jotka ovat kosketuksissa tyhjiön kanssa, on valmistettu puristetusta polyeteenistä ja ne ovat useita senttimetrejä paksuja. Väliseinät ja kalusteet, jotka pysyvät liikkumattomina (työpöytä, suihku, uuni jne.), on kiinnitetty maahan. Loput osat (3D-tulostin, lääketieteellinen sänky jne.) tuodaan varaosina ensimmäisten miehitettyjen matkojen aikana ja kootaan paikan päällä. Suojat sovitetaan tuleviin ESA:n kantoraketteihin, kuten Ariane 6:een, ja ne nousevat yksi kerrallaan ilmaan Kourousta Ranskan Guayanasta. Uudelleensytytettävä toinen vaihe kuljettaa hyötykuorman Kuuhun ja vapauttaa moduulin optimaalisella hetkellä. Aurinkopaneelit ovat kokoontaitettavia, eivätkä ne vie paljon tilaa siivekkeessä, kun ne lähtevät matkaan; ne tuodaan Kuuhun samaan aikaan Pegasus-kulkurin kanssa. Maatalouden kasvihuone tuodaan erityisen tehtävän aikana. Se on suunniteltu Maassa symmetriseksi varaosaksi, joka voidaan koota helposti. Ikkunoiden läpinäkyvä osa on valmistettu polyeteenistä.

 

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

Tukikohtamme sijaitsee vanhassa laavatunnelissa, joka on kaivettu useita kymmeniä metrejä pinnan alle. Paksu kuun maaperän kerros suojaa astronautteja Kuun suurimmilta vaaroilta, kuten auringon säteilyltä ja usein toistuvilta pieniltä tai suurilta meteorisateilta. Sen lisäksi, että etelänavan läheisyys tekee lämpötiloista miellyttävämpiä (-50 °C:n ja 0 °C:n välillä), maanalainen sijainti vähentää entisestään lämpötilan vaikutusta astronautteihin (noin -20 °C laavaputkessa). Kuuleirimme valmistuksessa käytetyt materiaalit on valittu parantamaan tätä luonnollista suojaa.

2.4 Selittäkää, miten kuuleirinne tarjoaa astronauteille:

Vesi
Ruoka
Teho
Ilma

Astronautit ottavat vettä mukaansa lentoonlähdön yhteydessä. Jokaisessa suojassa käytetään samaa veden talteenottojärjestelmää kuin ISS:llä: Water Recovering System (WRS). Se kerää vettä kaikkialta tukikohdasta: wc:stä, suihkusta, kaikesta jätevedestä sekä ilmankosteudesta, kondensaatiosta ja hikoilusta. Tämä vesi suodatetaan ja puhdistetaan. Tämä mahdollistaa lähes suljetun vesikierron kuun leirissä: järjestelmä ei tosiaankaan ota talteen kaikkea käytettyä vettä, minkä vuoksi rahtilaivat tulevat säännöllisesti toimittamaan vettä tukikohtaan.

Pitkällä aikavälillä voimme kuvitella, että astronautit ottavat jäätyvää vettä napa-alueilta, jotta he olisivat itsenäisempiä.

Ensimmäisillä miehitetyillä avaruuslentomatkoilla astronautit ottavat mukaansa ISS:llä nykyisin käytettävän kaltaisia elintarvikkeita: pakastekuivattuja, kuivattuja, lämpöstabiloituja tai säteilytettyjä elintarvikkeita. Rahtialukset toimittavat tämän varaston täsmällisesti. Keskipitkällä ja pitkällä aikavälillä astronautit voivat perustaa vihannespuutarhan ja korjata kasvihuoneessa tuotettuja elintarvikkeita. Yksi suojista sisältää useita telineitä, joissa astronautit voivat kasvattaa spirulinaa, levää, jolla on monia ravitsemuksellisia ja lääketieteellisiä ominaisuuksia ja joka tuottaa happea fotosynteesin avulla. Tämä monimutkainen reaktio optimoituu, kun levää valaistaan sinisellä valolla, minkä vuoksi jokaiseen telineeseen on asennettu siniset neonvalot.

Sähköä tuotetaan aurinkopaneeleilla, jotka suunnataan automaattisesti siten, että ne keräävät mahdollisimman paljon auringon säteitä. Tämä energia varastoidaan ladattaviin akkuihin. Astronautit eivät tuota hikoillessaan ainoastaan vettä, vaan tuottavat sähköä myös mekaanisesta liikkeestä, joka syntyy voimakoneilla tai pyörällä. Näiden energialähteiden lisäksi jokaisessa moduulissa on useita emäksisiä polttokennoja, jotka tuottavat sähköä (10-100 kW) ja lämpöä dihapesta ja dihapesta.

Veden ja ilman tuotanto liittyvät toisiinsa: WRS, joka kierrättää tukikohdan vettä, toimittaa osan siitä hapentuotantojärjestelmään (OGS). Tämä järjestelmä tuottaa elektrolyysin avulla dihappi- ja dihappikaasua. Järjestelmän osa yhdistää divetyä ja astronauttien uloshengittämää hiilidioksidia lämmöksi ja metaaniksi, jota käytetään polttoaineena laskeutumismoduulin moottorissa. Hapen tuotanto varmistetaan myös yhdessä suojissa tapahtuvan spirulinan fotosynteesin ansiosta. Näiden levien viljelyyn käytettävissä oleva pinta-ala on noin 27 m2/henkilö. Hätätilanteita varten, jos mitään näistä ilmalähteistä ei ole käytettävissä, kuun leirissä on MIR-asemalla aiemmin käytetty Vika-järjestelmä: siinä jauhemainen natriumkloraatti sytytetään jauhemaisen raudan kanssa, jolloin kemiallinen reaktio mahdollistaa natriumkloridin ja kaasumaisen hapen tuottamisen.

2.5 Selitä, mikä olisi Kuuleirin tärkein tarkoitus.

Kuuleirimme toimii pääasiassa tieteellisten tehtävien isäntänä. Sen päätarkoituksena on testata ja löytää uutta teknologiaa sekä kouluttaa astronautteja, joiden tavoitteena on lähettää jonain päivänä ensimmäinen ihminen Marsiin. Tavoitteena on tietenkin myös oppia lisää Kuusta ja siten myös Maasta ja aurinkokunnasta. Ilmakehän ja valosaasteen puuttuminen tarjoaa meille uusia näkymiä tähtitieteelliseen tutkimukseen ja syvän avaruuden tutkimiseen. Lopuksi se voi tulevaisuudessa toimia kehittyneenä tukikohtana planeettojen väliselle matkustamiselle.

3.1 Kuvaa Moon Camp -astronauttimiehistön päivä Kuussa.

Herättyään astronautit menevät yhteiseen huoneeseen syömään aamiaista ja keskustelemaan muiden astronauttien kanssa. Päivän tiedotustilaisuuden jälkeen kukin astronautti aloittaa määritellyn aikataulunsa koordinoidusti Maan avaruusjärjestöjen tiimien kanssa. Tehtäviä voi olla neljää tyyppiä: Terveys: Astronauttien on käytävä lääketieteellisissä testeissä hyvinvointinsa varmistamiseksi tai heidät on siirrettävä laboratorioon tutkimaan pitkän kuussa oleskelun vaikutuksia. Heidän on myös harrastettava vähintään 2h30 urheilua päivässä, jotta he pysyvät hyvässä fyysisessä kunnossa, koska lihakset ja luut heikkenevät, kun painovoima on nolla tai heikko. -huolto: astronauttien on huollettava Kuuleirin eri osia suorittamalla huoltotoimenpiteitä sisällä tai ulkona. He voivat käyttää työpajassa olevaa 3d-tulostinta rikkinäisten osien valmistamiseen. Heidän on myös huolehdittava erilaisten kasvien viljelystä maatalouskasvihuoneessa sekä spirulinasta. -tutkimus: Yksi suurimmista osista astronautin aikataulussa on tutkimukseen käyttäminen. Se vastaa Kuun, sen osien, mutta myös sen ominaisuuksien ja vaikutusten tutkimista kehoon ja eläviin olentoihin. -ulkoilureissu: Tämä on astronauttien suosima tehtävätyyppi. Yhdessä he tutkivat laavaputkea, menevät pinnalle keräämään näytteitä, ottavat talteen sähköakkuja... Päivä on rytmitetty kuten Maassa UTC-aikavyöhykkeitä noudattavien aterioiden ansiosta. Illalla astronautit keskustelevat yhteishuoneessa päivän aikana löydetyistä uusista tiedoista. Sitten he ilmoittavat kaiken tämän Maan ryhmille. Iltapalan syömisen jälkeen astronauteilla on vapaa-aikaa, jonka he voivat käyttää henkilökohtaisiin harrastuksiin ennen nukkumaanmenoa.

Muut hankkeet:

  刘子昂

 

  郑州轻工业大学
    Kiina
  Hehkuva pimeässä

 

  郑州轻工业大学附属中学
    Kiina
  DMH

 

  Matemaattinen lukio Tohtori Petar Beron
    Bulgaria
  Hanke "Aeneas"

 

  Lukio "P. Kr. Yavorov"
    Bulgaria